#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */

/* Variables and functions */
int digits(unsigned int, int);
char *utoa(unsigned int value, char *str, int base) {
  if (base < 2 || base > 36)
    return NULL;
  static const char *alphabet = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
  int len = digits(value, base);
  for (int i = len - 1; i >= 0; --i) {
    str[i] = alphabet[value % base];
    value /= base;
  }
  str[len] = 0;
  return str;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<utoa>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0xc(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x2,-0x1c(%rbp)
jl     1136 <utoa+0x26>
cmpl   $0x24,-0x1c(%rbp)
jle    1143 <utoa+0x33>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    11ba <utoa+0xaa>
mov    -0xc(%rbp),%edi
mov    -0x1c(%rbp),%esi
call   1030 <digits@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
jl     11a6 <utoa+0x96>
mov    0x2ebd(%rip),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
xor    %edx,%edx
divl   -0x1c(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %edx,%ecx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0xc(%rbp),%eax
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    115a <utoa+0x4a>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<utoa>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %edx,%ebx
lea    -0x25(%rbx),%eax
cmp    $0xffffffdd,%eax
jae    1126 <utoa+0x16>
xor    %r14d,%r14d
jmp    11a6 <utoa+0x96>
mov    %rsi,%r14
mov    %edi,%ebp
mov    %ebx,%esi
call   1030 <digits@plt>
mov    %eax,%r8d
test   %eax,%eax
jle    119e <utoa+0x8e>
mov    %r8d,%esi
test   $0x1,%sil
je     115e <utoa+0x4e>
mov    %ebp,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ebx
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
lea    0xead(%rip),%rdi
mov    (%rdx,%rdi,1),%dl
mov    %esi,%edi
mov    %dl,(%r14,%rdi,1)
mov    %eax,%ebp
cmp    $0x1,%r8d
je     119e <utoa+0x8e>
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
lea    0xe91(%rip),%rdi
nop
mov    %ebp,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ebx
lea    0x1(%rsi),%rcx
movzbl (%rdx,%rdi,1),%edx
mov    %ecx,%ebp
mov    %dl,(%r14,%rbp,1)
xor    %edx,%edx
div    %ebx
movzbl (%rdx,%rdi,1),%edx
mov    %esi,%ebp
mov    %dl,(%r14,%rbp,1)
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
mov    %eax,%ebp
cmp    $0x1,%rcx
ja     1170 <utoa+0x60>
movslq %r8d,%rax
movb   $0x0,(%r14,%rax,1)
mov    %r14,%rax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@utoa.alphabet = internal global i8* getelementptr inbounds ([37 x i8], [37 x i8]* @.str, i32 0, i32 0)
@.str = [37 x i8] c"0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ\00"
define i8* @utoa(i32 %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i8* %1, i8** %6
store i32 %2, i32* %7
%10 = load i32, i32* %7
%11 = icmp slt i32 %10, 2
br i1 %11, label %15, label %12
12: ; preds = %3
%13 = load i32, i32* %7
%14 = icmp sgt i32 %13, 36
br i1 %14, label %15, label %16
15: ; preds = %12, %3
store i8* null, i8** %4
br label %49
16: ; preds = %12
%17 = load i32, i32* %5
%18 = load i32, i32* %7
%19 = call i32 @digits(i32 %17, i32 %18)
store i32 %19, i32* %8
%20 = load i32, i32* %8
%21 = sub nsw i32 %20, 1
store i32 %21, i32* %9
br label %22
22: ; preds = %40, %16
%23 = load i32, i32* %9
%24 = icmp sge i32 %23, 0
br i1 %24, label %25, label %43
25: ; preds = %22
%26 = load i8*, i8** @utoa.alphabet
%27 = load i32, i32* %5
%28 = load i32, i32* %7
%29 = urem i32 %27, %28
%30 = zext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %26, i64 %30
%32 = load i8, i8* %31
%33 = load i8*, i8** %6
%34 = load i32, i32* %9
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %33, i64 %35
store i8 %32, i8* %36
%37 = load i32, i32* %7
%38 = load i32, i32* %5
%39 = udiv i32 %38, %37
store i32 %39, i32* %5
br label %40
40: ; preds = %25
%41 = load i32, i32* %9
%42 = add nsw i32 %41, -1
store i32 %42, i32* %9
br label %22
43: ; preds = %22
%44 = load i8*, i8** %6
%45 = load i32, i32* %8
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i8, i8* %44, i64 %46
store i8 0, i8* %47
%48 = load i8*, i8** %6
store i8* %48, i8** %4
br label %49
49: ; preds = %43, %15
%50 = load i8*, i8** %4
ret i8* %50
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [37 x i8] c"0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ\00"
define i8* @utoa(i32 %0, i8* writeonly %1, i32 %2) {
%4 = add i32 %2, -37
%5 = icmp ult i32 %4, -35
br i1 %5, label %49, label %6
6: ; preds = %3
%7 = tail call i32 @digits(i32 %0, i32 %2)
%8 = icmp sgt i32 %7, 0
br i1 %8, label %9, label %26
9: ; preds = %6
%10 = zext i32 %7 to i64
%11 = and i64 %10, 1
%12 = icmp eq i64 %11, 0
br i1 %12, label %22, label %13
13: ; preds = %9
%14 = add nsw i64 %10, -1
%15 = urem i32 %0, %2
%16 = zext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds [37 x i8], [37 x i8]* @.str, i64 0, i64 %16
%18 = load i8, i8* %17
%19 = and i64 %14, 4294967295
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %19
store i8 %18, i8* %20
%21 = udiv i32 %0, %2
br label %22
22: ; preds = %13, %9
%23 = phi i64 [ %10, %9 ], [ %14, %13 ]
%24 = phi i32 [ %0, %9 ], [ %21, %13 ]
%25 = icmp eq i32 %7, 1
br i1 %25, label %26, label %29
26: ; preds = %22, %29, %6
%27 = sext i32 %7 to i64
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %27
store i8 0, i8* %28
br label %49
29: ; preds = %22, %29
%30 = phi i64 [ %40, %29 ], [ %23, %22 ]
%31 = phi i32 [ %47, %29 ], [ %24, %22 ]
%32 = add nsw i64 %30, -1
%33 = urem i32 %31, %2
%34 = zext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds [37 x i8], [37 x i8]* @.str, i64 0, i64 %34
%36 = load i8, i8* %35
%37 = and i64 %32, 4294967295
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %37
store i8 %36, i8* %38
%39 = udiv i32 %31, %2
%40 = add nsw i64 %30, -2
%41 = urem i32 %39, %2
%42 = zext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds [37 x i8], [37 x i8]* @.str, i64 0, i64 %42
%44 = load i8, i8* %43
%45 = and i64 %40, 4294967295
%46 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %45
store i8 %44, i8* %46
%47 = udiv i32 %39, %2
%48 = icmp ugt i64 %32, 1
br i1 %48, label %29, label %26
49: ; preds = %3, %26
%50 = phi i8* [ %1, %26 ], [ null, %3 ]
ret i8* %50
}