#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 */
typedef int uint64_t;

/* Variables and functions */
char *itoa(int val, char *buf, int base) {
  char *p = buf;
  char *q = buf;
  char temp;
  int remainder;
  uint64_t uval = val;
  if (val == 0) {
    *p++ = '0';
    *p = '\0';
    return buf;
  }
  if (base == 10 && val < 0) {
    *p++ = '-';
    q++;
    uval = -val;
  }
  do {
    remainder = uval % base;
    *p++ = (remainder > 9) ? 'A' + remainder - 10 : '0' + remainder;
    uval = uval / base;
  } while (uval != 0);
  *p = '\0';
  p--;
  while (q < p) {
    temp = *p;
    *p-- = *q;
    *q++ = temp;
  }
  return buf;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<itoa>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0xc(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jne    1154 <itoa+0x54>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
movb   $0x30,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
movb   $0x0,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    124d <itoa+0x14d>
cmpl   $0xa,-0x1c(%rbp)
jne    118e <itoa+0x8e>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jge    118e <itoa+0x8e>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
movb   $0x2d,(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
xor    %eax,%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    1193 <itoa+0x93>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x1c(%rbp)
mov    %edx,-0x38(%rbp)
cmpl   $0x9,-0x38(%rbp)
jle    11b8 <itoa+0xb8>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x41,%eax
sub    $0xa,%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
jmp    11c1 <itoa+0xc1>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x30,%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x1c(%rbp)
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x3c(%rbp)
jne    1193 <itoa+0x93>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movb   $0x0,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x28(%rbp),%rax
jae    1245 <itoa+0x145>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%al
mov    %al,-0x31(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    (%rax),%cl
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x31(%rbp),%cl
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x30(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    11fe <itoa+0xfe>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<itoa>:
mov    %rsi,%r8
test   %edi,%edi
je     1120 <itoa+0x20>
mov    %edx,%r9d
mov    %edi,%eax
jns    112a <itoa+0x2a>
cmp    $0xa,%r9d
jne    112a <itoa+0x2a>
lea    0x1(%r8),%r10
movb   $0x2d,(%r8)
neg    %eax
jmp    112d <itoa+0x2d>
movw   $0x30,(%r8)
mov    %r8,%rax
ret
mov    %r8,%r10
lea    -0x3(%r10),%rsi
mov    $0x1,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
cltd
idiv   %r9d
lea    0x30(%rdx),%r11d
lea    0x37(%rdx),%edi
cmp    $0xa,%edx
cmovl  %r11d,%edi
mov    %dil,0x3(%rsi)
add    $0x1,%rsi
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
test   %eax,%eax
jne    1140 <itoa+0x40>
movb   $0x0,0x3(%rsi)
test   %rcx,%rcx
je     11ae <itoa+0xae>
neg    %rcx
mov    (%r10),%al
mov    %al,0x2(%rsi)
mov    %dil,(%r10)
cmp    $0x3,%rcx
jb     11ae <itoa+0xae>
add    $0x1,%r10
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movzbl 0x1(%rsi),%eax
movzbl (%r10),%ecx
mov    %cl,0x1(%rsi)
mov    %al,(%r10)
add    $0x1,%r10
lea    -0x1(%rsi),%rax
cmp    %rsi,%r10
mov    %rax,%rsi
jb     1190 <itoa+0x90>
mov    %r8,%rax
ret

LLVM IR (-O0):
define i8* @itoa(i32 %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i8*
%10 = alloca i8
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i8* %1, i8** %6
store i32 %2, i32* %7
%13 = load i8*, i8** %6
store i8* %13, i8** %8
%14 = load i8*, i8** %6
store i8* %14, i8** %9
%15 = load i32, i32* %5
store i32 %15, i32* %12
%16 = load i32, i32* %5
%17 = icmp eq i32 %16, 0
br i1 %17, label %18, label %23
18: ; preds = %3
%19 = load i8*, i8** %8
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %19, i32 1
store i8* %20, i8** %8
store i8 48, i8* %19
%21 = load i8*, i8** %8
store i8 0, i8* %21
%22 = load i8*, i8** %6
store i8* %22, i8** %4
br label %81
23: ; preds = %3
%24 = load i32, i32* %7
%25 = icmp eq i32 %24, 10
br i1 %25, label %26, label %36
26: ; preds = %23
%27 = load i32, i32* %5
%28 = icmp slt i32 %27, 0
br i1 %28, label %29, label %36
29: ; preds = %26
%30 = load i8*, i8** %8
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i32 1
store i8* %31, i8** %8
store i8 45, i8* %30
%32 = load i8*, i8** %9
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %32, i32 1
store i8* %33, i8** %9
%34 = load i32, i32* %5
%35 = sub nsw i32 0, %34
store i32 %35, i32* %12
br label %36
36: ; preds = %29, %26, %23
br label %37
37: ; preds = %58, %36
%38 = load i32, i32* %12
%39 = load i32, i32* %7
%40 = srem i32 %38, %39
store i32 %40, i32* %11
%41 = load i32, i32* %11
%42 = icmp sgt i32 %41, 9
br i1 %42, label %43, label %47
43: ; preds = %37
%44 = load i32, i32* %11
%45 = add nsw i32 65, %44
%46 = sub nsw i32 %45, 10
br label %50
47: ; preds = %37
%48 = load i32, i32* %11
%49 = add nsw i32 48, %48
br label %50
50: ; preds = %47, %43
%51 = phi i32 [ %46, %43 ], [ %49, %47 ]
%52 = trunc i32 %51 to i8
%53 = load i8*, i8** %8
%54 = getelementptr inbounds i8, i8* %53, i32 1
store i8* %54, i8** %8
store i8 %52, i8* %53
%55 = load i32, i32* %12
%56 = load i32, i32* %7
%57 = sdiv i32 %55, %56
store i32 %57, i32* %12
br label %58
58: ; preds = %50
%59 = load i32, i32* %12
%60 = icmp ne i32 %59, 0
br i1 %60, label %37, label %61
61: ; preds = %58
%62 = load i8*, i8** %8
store i8 0, i8* %62
%63 = load i8*, i8** %8
%64 = getelementptr inbounds i8, i8* %63, i32 -1
store i8* %64, i8** %8
br label %65
65: ; preds = %69, %61
%66 = load i8*, i8** %9
%67 = load i8*, i8** %8
%68 = icmp ult i8* %66, %67
br i1 %68, label %69, label %79
69: ; preds = %65
%70 = load i8*, i8** %8
%71 = load i8, i8* %70
store i8 %71, i8* %10
%72 = load i8*, i8** %9
%73 = load i8, i8* %72
%74 = load i8*, i8** %8
%75 = getelementptr inbounds i8, i8* %74, i32 -1
store i8* %75, i8** %8
store i8 %73, i8* %74
%76 = load i8, i8* %10
%77 = load i8*, i8** %9
%78 = getelementptr inbounds i8, i8* %77, i32 1
store i8* %78, i8** %9
store i8 %76, i8* %77
br label %65
79: ; preds = %65
%80 = load i8*, i8** %6
store i8* %80, i8** %4
br label %81
81: ; preds = %79, %18
%82 = load i8*, i8** %4
ret i8* %82
}

LLVM IR (-O2):
define i8* @itoa(i32 %0, i8* returned %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %4, label %5, label %7
5: ; preds = %3
%6 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
store i8 48, i8* %1
store i8 0, i8* %6
br label %49
7: ; preds = %3
%8 = icmp eq i32 %2, 10
%9 = icmp slt i32 %0, 0
%10 = and i1 %9, %8
br i1 %10, label %11, label %14
11: ; preds = %7
%12 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
store i8 45, i8* %1
%13 = sub nsw i32 0, %0
br label %14
14: ; preds = %11, %7
%15 = phi i8* [ %12, %11 ], [ %1, %7 ]
%16 = phi i32 [ %13, %11 ], [ %0, %7 ]
br label %17
17: ; preds = %17, %14
%18 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %26, %17 ]
%19 = phi i32 [ %16, %14 ], [ %27, %17 ]
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %15, i64 %18
%21 = srem i32 %19, %2
%22 = icmp sgt i32 %21, 9
%23 = select i1 %22, i32 55, i32 48
%24 = add nsw i32 %23, %21
%25 = trunc i32 %24 to i8
%26 = add nuw nsw i64 %18, 1
store i8 %25, i8* %20
%27 = sdiv i32 %19, %2
%28 = icmp eq i32 %27, 0
br i1 %28, label %29, label %17
29: ; preds = %17
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %15, i64 %18
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %15, i64 %26
store i8 0, i8* %31
%32 = icmp eq i64 %18, 0
br i1 %32, label %49, label %33
33: ; preds = %29
%34 = trunc i32 %24 to i8
%35 = load i8, i8* %15
store i8 %35, i8* %30
store i8 %34, i8* %15
%36 = icmp ugt i64 %18, 2
br i1 %36, label %37, label %49
37: ; preds = %33
%38 = add nsw i64 %18, -1
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %15, i64 %38
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %15, i64 1
br label %41
41: ; preds = %37, %41
%42 = phi i8* [ %40, %37 ], [ %47, %41 ]
%43 = phi i8* [ %39, %37 ], [ %46, %41 ]
%44 = load i8, i8* %43
%45 = load i8, i8* %42
%46 = getelementptr inbounds i8, i8* %43, i64 -1
store i8 %45, i8* %43
%47 = getelementptr inbounds i8, i8* %42, i64 1
store i8 %44, i8* %42
%48 = icmp ult i8* %47, %46
br i1 %48, label %41, label %49
49: ; preds = %41, %33, %29, %5
ret i8* %1
}