unsigned long long
get_nth_fibonacci_non_recursive_algorithm(unsigned long long n) {
  if (n == 0) {
    return n;
  }
  if (n < 3) {
    return n - 1;
  }
  unsigned long long x = 0, y = 1;
  for (unsigned long long i = 3; i <= n; i++) {
    unsigned long long tmp = y;
    y = x + y;
    x = tmp;
  }
  return y;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<get_nth_fibonacci_non_recursive_algorithm>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    1120 <get_nth_fibonacci_non_recursive_algorithm+0x20>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    1197 <get_nth_fibonacci_non_recursive_algorithm+0x97>
cmpq   $0x3,-0x10(%rbp)
jae    113c <get_nth_fibonacci_non_recursive_algorithm+0x3c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
sub    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    1197 <get_nth_fibonacci_non_recursive_algorithm+0x97>
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
movq   $0x1,-0x20(%rbp)
movq   $0x3,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
ja     118f <get_nth_fibonacci_non_recursive_algorithm+0x8f>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1154 <get_nth_fibonacci_non_recursive_algorithm+0x54>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<get_nth_fibonacci_non_recursive_algorithm>:
test   %rdi,%rdi
je     1113 <get_nth_fibonacci_non_recursive_algorithm+0x13>
mov    %rdi,%rax
cmp    $0x3,%rdi
jae    1116 <get_nth_fibonacci_non_recursive_algorithm+0x16>
add    $0xffffffffffffffff,%rax
ret
xor    %eax,%eax
ret
lea    -0x2(%rax),%rsi
add    $0xfffffffffffffffd,%rax
mov    %esi,%ecx
and    $0x7,%ecx
cmp    $0x7,%rax
jae    1132 <get_nth_fibonacci_non_recursive_algorithm+0x32>
mov    $0x1,%eax
xor    %edx,%edx
jmp    115e <get_nth_fibonacci_non_recursive_algorithm+0x5e>
and    $0xfffffffffffffff8,%rsi
mov    $0x1,%eax
xor    %edx,%edx
nopl   (%rax)
add    %rax,%rdx
add    %rdx,%rax
add    %rax,%rdx
add    %rdx,%rax
add    %rax,%rdx
add    %rdx,%rax
add    %rax,%rdx
add    %rdx,%rax
add    $0xfffffffffffffff8,%rsi
jne    1140 <get_nth_fibonacci_non_recursive_algorithm+0x40>
test   %rcx,%rcx
je     1182 <get_nth_fibonacci_non_recursive_algorithm+0x82>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %rax,%rsi
mov    %rdx,%rax
add    %rsi,%rax
mov    %rsi,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
jne    1170 <get_nth_fibonacci_non_recursive_algorithm+0x70>
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @get_nth_fibonacci_non_recursive_algorithm(i64 %0) {
%2 = alloca i64
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
store i64 %0, i64* %3
%8 = load i64, i64* %3
%9 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %9, label %10, label %12
10: ; preds = %1
%11 = load i64, i64* %3
store i64 %11, i64* %2
br label %34
12: ; preds = %1
%13 = load i64, i64* %3
%14 = icmp ult i64 %13, 3
br i1 %14, label %15, label %18
15: ; preds = %12
%16 = load i64, i64* %3
%17 = sub i64 %16, 1
store i64 %17, i64* %2
br label %34
18: ; preds = %12
store i64 0, i64* %4
store i64 1, i64* %5
store i64 3, i64* %6
br label %19
19: ; preds = %29, %18
%20 = load i64, i64* %6
%21 = load i64, i64* %3
%22 = icmp ule i64 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %32
23: ; preds = %19
%24 = load i64, i64* %5
store i64 %24, i64* %7
%25 = load i64, i64* %4
%26 = load i64, i64* %5
%27 = add i64 %25, %26
store i64 %27, i64* %5
%28 = load i64, i64* %7
store i64 %28, i64* %4
br label %29
29: ; preds = %23
%30 = load i64, i64* %6
%31 = add i64 %30, 1
store i64 %31, i64* %6
br label %19
32: ; preds = %19
%33 = load i64, i64* %5
store i64 %33, i64* %2
br label %34
34: ; preds = %32, %15, %10
%35 = load i64, i64* %2
ret i64 %35
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @get_nth_fibonacci_non_recursive_algorithm(i64 %0) {
%2 = icmp eq i64 %0, 0
br i1 %2, label %40, label %3
3: ; preds = %1
%4 = icmp ult i64 %0, 3
br i1 %4, label %12, label %5
5: ; preds = %3
%6 = add i64 %0, -2
%7 = add i64 %0, -3
%8 = and i64 %6, 7
%9 = icmp ult i64 %7, 7
br i1 %9, label %28, label %10
10: ; preds = %5
%11 = and i64 %6, -8
br label %14
12: ; preds = %3
%13 = add nsw i64 %0, -1
br label %40
14: ; preds = %14, %10
%15 = phi i64 [ 1, %10 ], [ %25, %14 ]
%16 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %24, %14 ]
%17 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %26, %14 ]
%18 = add i64 %15, %16
%19 = add i64 %18, %15
%20 = add i64 %19, %18
%21 = add i64 %20, %19
%22 = add i64 %21, %20
%23 = add i64 %22, %21
%24 = add i64 %23, %22
%25 = add i64 %24, %23
%26 = add i64 %17, 8
%27 = icmp eq i64 %26, %11
br i1 %27, label %28, label %14
28: ; preds = %14, %5
%29 = phi i64 [ undef, %5 ], [ %25, %14 ]
%30 = phi i64 [ 1, %5 ], [ %25, %14 ]
%31 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %24, %14 ]
%32 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %32, label %40, label %33
33: ; preds = %28, %33
%34 = phi i64 [ %37, %33 ], [ %30, %28 ]
%35 = phi i64 [ %34, %33 ], [ %31, %28 ]
%36 = phi i64 [ %38, %33 ], [ 0, %28 ]
%37 = add i64 %34, %35
%38 = add i64 %36, 1
%39 = icmp eq i64 %38, %8
br i1 %39, label %40, label %33
40: ; preds = %28, %33, %1, %12
%41 = phi i64 [ %13, %12 ], [ 0, %1 ], [ %29, %28 ], [ %37, %33 ]
ret i64 %41
}