#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 /*<<< orphan*/ printf(char *, ...);
int /*<<< orphan*/ scanf(char *, int *);
int main() {
  int i, num, j = 1;
  printf("Enter the number: ");
  scanf("%d", &num);
  for (i = 1; i < num; i++)
    j = j * i;
  printf("The factorial of %d is %d\n", num, j);
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
lea    0xec3(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
lea    0xec8(%rip),%rdi
lea    -0xc(%rbp),%rsi
call   1040 <scanf@plt>
movl   $0x1,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    117f <main+0x5f>
mov    -0x10(%rbp),%eax
imul   -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    115b <main+0x3b>
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
lea    0xe8a(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rax
lea    0xf78(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1030 <printf@plt>
lea    0xf7d(%rip),%rdi
lea    0x4(%rsp),%rsi
call   1040 <scanf@plt>
mov    0x4(%rsp),%esi
mov    $0x1,%edx
cmp    $0x2,%esi
jl     139a <main+0x27a>
lea    -0x1(%rsi),%r8d
mov    $0x1,%edx
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x8,%r8d
jb     1390 <main+0x270>
mov    %r8d,%eax
and    $0xfffffff8,%eax
lea    -0x8(%rax),%ecx
mov    %ecx,%edi
shr    $0x3,%edi
add    $0x1,%edi
mov    %edi,%edx
and    $0x3,%edx
cmp    $0x18,%ecx
jae    119e <main+0x7e>
movdqa 0xe73(%rip),%xmm0
movdqa 0xe7b(%rip),%xmm1
movdqa %xmm1,%xmm2
jmp    12e1 <main+0x1c1>
and    $0xfffffffc,%edi
movdqa 0xe57(%rip),%xmm0
movdqa 0xe5f(%rip),%xmm1
movdqa 0xe76(%rip),%xmm9
movdqa 0xe7d(%rip),%xmm10
movdqa 0xe84(%rip),%xmm11
movdqa 0xe8b(%rip),%xmm12
movdqa 0xe92(%rip),%xmm13
movdqa 0xe99(%rip),%xmm14
movdqa 0xea0(%rip),%xmm15
movdqa %xmm1,%xmm2
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movdqa %xmm0,%xmm6
paddd  0xe14(%rip),%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm3
pmuludq %xmm7,%xmm3
pmuludq %xmm0,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm4
pmuludq %xmm7,%xmm4
pmuludq %xmm2,%xmm6
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm9,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm7
paddd  %xmm10,%xmm7
pmuludq %xmm2,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm2
pmuludq %xmm3,%xmm2
pmuludq %xmm7,%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm3
pmuludq %xmm4,%xmm3
movdqa %xmm0,%xmm4
paddd  %xmm11,%xmm4
movdqa %xmm0,%xmm7
paddd  %xmm12,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm5
pmuludq %xmm2,%xmm5
pmuludq %xmm1,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm8
pmuludq %xmm3,%xmm8
pmuludq %xmm6,%xmm7
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm13,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm14,%xmm3
pmuludq %xmm2,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm2
pmuludq %xmm5,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
punpckldq %xmm2,%xmm1
pmuludq %xmm3,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm3
pmuludq %xmm8,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
punpckldq %xmm3,%xmm2
paddd  %xmm15,%xmm0
add    $0xfffffffc,%edi
jne    1200 <main+0xe0>
test   %edx,%edx
je     1351 <main+0x231>
movdqa 0xd33(%rip),%xmm3
movdqa 0xd3b(%rip),%xmm4
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movdqa %xmm0,%xmm5
paddd  %xmm3,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm6
pmuludq %xmm0,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm7
pmuludq %xmm6,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm6
punpckldq %xmm6,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm6
pmuludq %xmm5,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm5
pmuludq %xmm6,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm5
punpckldq %xmm5,%xmm2
paddd  %xmm4,%xmm0
add    $0xffffffff,%edx
jne    1300 <main+0x1e0>
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm3
pmuludq %xmm0,%xmm3
pmuludq %xmm1,%xmm2
pshufd $0xee,%xmm2,%xmm0
pmuludq %xmm2,%xmm0
pshufd $0xaa,%xmm3,%xmm1
pmuludq %xmm3,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%edx
cmp    %eax,%r8d
je     139a <main+0x27a>
or     $0x1,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
imul   %eax,%edx
add    $0x1,%eax
cmp    %eax,%esi
jne    1390 <main+0x270>
lea    0xd15(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1030 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
pop    %rcx
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [19 x i8] c"Enter the number: \00"
@.str.1 = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.2 = [27 x i8] c"The factorial of %d is %d\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
store i32 0, i32* %1
store i32 1, i32* %4
%5 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([19 x i8], [19 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%6 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32* %3)
store i32 1, i32* %2
br label %7
7: ; preds = %15, %0
%8 = load i32, i32* %2
%9 = load i32, i32* %3
%10 = icmp slt i32 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %18
11: ; preds = %7
%12 = load i32, i32* %4
%13 = load i32, i32* %2
%14 = mul nsw i32 %12, %13
store i32 %14, i32* %4
br label %15
15: ; preds = %11
%16 = load i32, i32* %2
%17 = add nsw i32 %16, 1
store i32 %17, i32* %2
br label %7
18: ; preds = %7
%19 = load i32, i32* %3
%20 = load i32, i32* %4
%21 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([27 x i8], [27 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %19, i32 %20)
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [19 x i8] c"Enter the number: \00"
@.str.1 = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.2 = [27 x i8] c"The factorial of %d is %d\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = bitcast i32* %1 to i8*
%3 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([19 x i8], [19 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%4 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32* %1)
%5 = load i32, i32* %1
%6 = icmp sgt i32 %5, 1
br i1 %6, label %7, label %76
7: ; preds = %0
%8 = add i32 %5, -1
%9 = icmp ult i32 %8, 8
br i1 %9, label %67, label %10
10: ; preds = %7
%11 = and i32 %8, -8
%12 = or i32 %11, 1
%13 = add i32 %11, -8
%14 = lshr exact i32 %13, 3
%15 = add nuw nsw i32 %14, 1
%16 = and i32 %15, 3
%17 = icmp ult i32 %13, 24
br i1 %17, label %43, label %18
18: ; preds = %10
%19 = and i32 %15, 1073741820
br label %20
20: ; preds = %20, %18
%21 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %18 ], [ %38, %20 ]
%22 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %18 ], [ %39, %20 ]
%23 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 2, i32 3, i32 4>, %18 ], [ %40, %20 ]
%24 = phi i32 [ 0, %18 ], [ %41, %20 ]
%25 = add <4 x i32> %23, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%26 = mul <4 x i32> %21, %23
%27 = mul <4 x i32> %22, %25
%28 = add <4 x i32> %23, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%29 = add <4 x i32> %23, <i32 12, i32 12, i32 12, i32 12>
%30 = mul <4 x i32> %26, %28
%31 = mul <4 x i32> %27, %29
%32 = add <4 x i32> %23, <i32 16, i32 16, i32 16, i32 16>
%33 = add <4 x i32> %23, <i32 20, i32 20, i32 20, i32 20>
%34 = mul <4 x i32> %30, %32
%35 = mul <4 x i32> %31, %33
%36 = add <4 x i32> %23, <i32 24, i32 24, i32 24, i32 24>
%37 = add <4 x i32> %23, <i32 28, i32 28, i32 28, i32 28>
%38 = mul <4 x i32> %34, %36
%39 = mul <4 x i32> %35, %37
%40 = add <4 x i32> %23, <i32 32, i32 32, i32 32, i32 32>
%41 = add i32 %24, 4
%42 = icmp eq i32 %41, %19
br i1 %42, label %43, label %20
43: ; preds = %20, %10
%44 = phi <4 x i32> [ undef, %10 ], [ %38, %20 ]
%45 = phi <4 x i32> [ undef, %10 ], [ %39, %20 ]
%46 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %10 ], [ %38, %20 ]
%47 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %10 ], [ %39, %20 ]
%48 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 2, i32 3, i32 4>, %10 ], [ %40, %20 ]
%49 = icmp eq i32 %16, 0
br i1 %49, label %61, label %50
50: ; preds = %43, %50
%51 = phi <4 x i32> [ %56, %50 ], [ %46, %43 ]
%52 = phi <4 x i32> [ %57, %50 ], [ %47, %43 ]
%53 = phi <4 x i32> [ %58, %50 ], [ %48, %43 ]
%54 = phi i32 [ %59, %50 ], [ 0, %43 ]
%55 = add <4 x i32> %53, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%56 = mul <4 x i32> %51, %53
%57 = mul <4 x i32> %52, %55
%58 = add <4 x i32> %53, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%59 = add i32 %54, 1
%60 = icmp eq i32 %59, %16
br i1 %60, label %61, label %50
61: ; preds = %50, %43
%62 = phi <4 x i32> [ %44, %43 ], [ %56, %50 ]
%63 = phi <4 x i32> [ %45, %43 ], [ %57, %50 ]
%64 = mul <4 x i32> %63, %62
%65 = call i32 @llvm.vector.reduce.mul.v4i32(<4 x i32> %64)
%66 = icmp eq i32 %8, %11
br i1 %66, label %76, label %67
67: ; preds = %7, %61
%68 = phi i32 [ 1, %7 ], [ %65, %61 ]
%69 = phi i32 [ 1, %7 ], [ %12, %61 ]
br label %70
70: ; preds = %67, %70
%71 = phi i32 [ %73, %70 ], [ %68, %67 ]
%72 = phi i32 [ %74, %70 ], [ %69, %67 ]
%73 = mul nsw i32 %71, %72
%74 = add nuw nsw i32 %72, 1
%75 = icmp eq i32 %74, %5
br i1 %75, label %76, label %70
76: ; preds = %70, %61, %0
%77 = phi i32 [ 1, %0 ], [ %65, %61 ], [ %73, %70 ]
%78 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([27 x i8], [27 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %5, i32 %77)
ret i32 0
}