#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 n, a[200], carry, temp, i, j, digit = 1;
  printf("Please input n:");
  scanf("%d", &n);
  a[0] = 1;
  for (i = 2; i <= n; ++i) {
    for (j = 1, carry = 0; j <= digit; ++j) {
      temp = a[j - 1] * i + carry;
      a[j - 1] = temp % 10;
      carry = temp / 10;
    }
    while (carry) {
      a[++digit - 1] = carry % 10;
      carry /= 10;
    }
  }
  printf("Result is:\n%d ! = ", n);
  for (i = digit; i >= 1; --i)
    printf("%d", a[i - 1]);
  printf("\n");
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x350,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movl   $0x1,-0x344(%rbp)
lea    0xebd(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
lea    0xebf(%rip),%rdi
lea    -0x8(%rbp),%rsi
call   1040 <scanf@plt>
movl   $0x1,-0x330(%rbp)
movl   $0x2,-0x33c(%rbp)
mov    -0x33c(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jg     127d <main+0x15d>
movl   $0x1,-0x340(%rbp)
movl   $0x0,-0x334(%rbp)
mov    -0x340(%rbp),%eax
cmp    -0x344(%rbp),%eax
jg     1210 <main+0xf0>
mov    -0x340(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cltq
mov    -0x330(%rbp,%rax,4),%eax
imul   -0x33c(%rbp),%eax
add    -0x334(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x338(%rbp)
mov    -0x338(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x340(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cltq
mov    %edx,-0x330(%rbp,%rax,4)
mov    -0x338(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x334(%rbp)
mov    -0x340(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x340(%rbp)
jmp    1191 <main+0x71>
jmp    1215 <main+0xf5>
cmpl   $0x0,-0x334(%rbp)
je     1264 <main+0x144>
mov    -0x334(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x344(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x344(%rbp)
sub    $0x1,%eax
cltq
mov    %edx,-0x330(%rbp,%rax,4)
mov    -0x334(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x334(%rbp)
jmp    1215 <main+0xf5>
jmp    1269 <main+0x149>
mov    -0x33c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x33c(%rbp)
jmp    116e <main+0x4e>
mov    -0x8(%rbp),%esi
lea    0xd8c(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x344(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x33c(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x33c(%rbp)
jl     12db <main+0x1bb>
mov    -0x33c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cltq
mov    -0x330(%rbp,%rax,4),%esi
lea    0xd50(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x33c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x33c(%rbp)
jmp    129a <main+0x17a>
lea    0xd44(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x350,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x330,%rsp
lea    0xebe(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
lea    0xec0(%rip),%rdi
lea    0xc(%rsp),%rsi
call   1050 <scanf@plt>
movl   $0x1,0x10(%rsp)
mov    0xc(%rsp),%esi
cmp    $0x2,%esi
jge    1183 <main+0x53>
lea    0xea1(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
mov    $0x1,%ebp
jmp    1249 <main+0x119>
mov    $0x2,%r8d
mov    $0x1,%ebp
jmp    11a0 <main+0x70>
lea    0x1(%r8),%eax
cmp    %esi,%r8d
mov    %eax,%r8d
je     1237 <main+0x107>
test   %ebp,%ebp
jle    1190 <main+0x60>
mov    %ebp,%r9d
xor    %edi,%edi
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x10(%rsp,%rdi,4),%eax
imul   %r8d,%eax
add    %ecx,%eax
movslq %eax,%rdx
imul   $0x66666667,%rdx,%rcx
mov    %rcx,%rbx
shr    $0x3f,%rbx
sar    $0x22,%rcx
add    %ebx,%ecx
lea    (%rcx,%rcx,1),%ebx
lea    (%rbx,%rbx,4),%ebx
sub    %ebx,%edx
mov    %edx,0x10(%rsp,%rdi,4)
add    $0x1,%rdi
cmp    %rdi,%r9
jne    11b0 <main+0x80>
add    $0x9,%eax
cmp    $0x13,%eax
jb     1190 <main+0x60>
movslq %ebp,%rax
lea    (%rsp,%rax,4),%rdx
add    $0x10,%rdx
nopl   0x0(%rax)
movslq %ecx,%rax
imul   $0x66666667,%rax,%rcx
mov    %rcx,%rdi
shr    $0x3f,%rdi
sar    $0x22,%rcx
add    %edi,%ecx
lea    (%rcx,%rcx,1),%edi
lea    (%rdi,%rdi,4),%edi
mov    %eax,%ebx
sub    %edi,%ebx
mov    %ebx,(%rdx)
add    $0x9,%eax
add    $0x4,%rdx
add    $0x1,%ebp
cmp    $0x12,%eax
ja     1200 <main+0xd0>
jmp    1190 <main+0x60>
lea    0xdd5(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
test   %ebp,%ebp
jle    127b <main+0x14b>
mov    %ebp,%ebx
add    $0x1,%rbx
lea    0xdba(%rip),%r14
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
lea    -0x2(%rbx),%eax
mov    0x10(%rsp,%rax,4),%esi
mov    %r14,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
cmp    $0x1,%rbx
ja     1260 <main+0x130>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x330,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [16 x i8] c"Please input n:\00"
@.str.1 = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.2 = [19 x i8] c"Result is:\0A%d ! = \00"
@.str.3 = [2 x i8] c"\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i32
%3 = alloca [200 x i32]
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32 0, i32* %1
store i32 1, i32* %8
%9 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([16 x i8], [16 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%10 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32* %2)
%11 = getelementptr inbounds [200 x i32], [200 x i32]* %3, i64 0, i64 0
store i32 1, i32* %11
store i32 2, i32* %6
br label %12
12: ; preds = %57, %0
%13 = load i32, i32* %6
%14 = load i32, i32* %2
%15 = icmp sle i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %60
16: ; preds = %12
store i32 1, i32* %7
store i32 0, i32* %4
br label %17
17: ; preds = %39, %16
%18 = load i32, i32* %7
%19 = load i32, i32* %8
%20 = icmp sle i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %42
21: ; preds = %17
%22 = load i32, i32* %7
%23 = sub nsw i32 %22, 1
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds [200 x i32], [200 x i32]* %3, i64 0, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = load i32, i32* %6
%28 = mul nsw i32 %26, %27
%29 = load i32, i32* %4
%30 = add nsw i32 %28, %29
store i32 %30, i32* %5
%31 = load i32, i32* %5
%32 = srem i32 %31, 10
%33 = load i32, i32* %7
%34 = sub nsw i32 %33, 1
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds [200 x i32], [200 x i32]* %3, i64 0, i64 %35
store i32 %32, i32* %36
%37 = load i32, i32* %5
%38 = sdiv i32 %37, 10
store i32 %38, i32* %4
br label %39
39: ; preds = %21
%40 = load i32, i32* %7
%41 = add nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %7
br label %17
42: ; preds = %17
br label %43
43: ; preds = %46, %42
%44 = load i32, i32* %4
%45 = icmp ne i32 %44, 0
br i1 %45, label %46, label %56
46: ; preds = %43
%47 = load i32, i32* %4
%48 = srem i32 %47, 10
%49 = load i32, i32* %8
%50 = add nsw i32 %49, 1
store i32 %50, i32* %8
%51 = sub nsw i32 %50, 1
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds [200 x i32], [200 x i32]* %3, i64 0, i64 %52
store i32 %48, i32* %53
%54 = load i32, i32* %4
%55 = sdiv i32 %54, 10
store i32 %55, i32* %4
br label %43
56: ; preds = %43
br label %57
57: ; preds = %56
%58 = load i32, i32* %6
%59 = add nsw i32 %58, 1
store i32 %59, i32* %6
br label %12
60: ; preds = %12
%61 = load i32, i32* %2
%62 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([19 x i8], [19 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %61)
%63 = load i32, i32* %8
store i32 %63, i32* %6
br label %64
64: ; preds = %74, %60
%65 = load i32, i32* %6
%66 = icmp sge i32 %65, 1
br i1 %66, label %67, label %77
67: ; preds = %64
%68 = load i32, i32* %6
%69 = sub nsw i32 %68, 1
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds [200 x i32], [200 x i32]* %3, i64 0, i64 %70
%72 = load i32, i32* %71
%73 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %72)
br label %74
74: ; preds = %67
%75 = load i32, i32* %6
%76 = add nsw i32 %75, -1
store i32 %76, i32* %6
br label %64
77: ; preds = %64
%78 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0))
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [16 x i8] c"Please input n:\00"
@.str.1 = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.2 = [19 x i8] c"Result is:\0A%d ! = \00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca [200 x i32]
%3 = bitcast i32* %1 to i8*
%4 = bitcast [200 x i32]* %2 to i8*
%5 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([16 x i8], [16 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* %1)
%7 = getelementptr inbounds [200 x i32], [200 x i32]* %2, i64 0, i64 0
store i32 1, i32* %7
%8 = load i32, i32* %1
%9 = icmp slt i32 %8, 2
br i1 %9, label %10, label %12
10: ; preds = %0
%11 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([19 x i8], [19 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %8)
br label %54
12: ; preds = %0, %47
%13 = phi i32 [ %48, %47 ], [ 1, %0 ]
%14 = phi i32 [ %49, %47 ], [ 2, %0 ]
%15 = icmp slt i32 %13, 1
br i1 %15, label %47, label %16
16: ; preds = %12
%17 = add nuw i32 %13, 1
%18 = zext i32 %17 to i64
br label %24
19: ; preds = %24
%20 = add i32 %31, 9
%21 = icmp ult i32 %20, 19
br i1 %21, label %47, label %22
22: ; preds = %19
%23 = sext i32 %13 to i64
br label %36
24: ; preds = %16, %24
%25 = phi i64 [ 1, %16 ], [ %34, %24 ]
%26 = phi i32 [ 0, %16 ], [ %33, %24 ]
%27 = add nsw i64 %25, -1
%28 = getelementptr inbounds [200 x i32], [200 x i32]* %2, i64 0, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = mul nsw i32 %29, %14
%31 = add nsw i32 %30, %26
%32 = srem i32 %31, 10
store i32 %32, i32* %28
%33 = sdiv i32 %31, 10
%34 = add nuw nsw i64 %25, 1
%35 = icmp eq i64 %34, %18
br i1 %35, label %19, label %24
36: ; preds = %22, %36
%37 = phi i64 [ %23, %22 ], [ %40, %36 ]
%38 = phi i32 [ %33, %22 ], [ %42, %36 ]
%39 = srem i32 %38, 10
%40 = add i64 %37, 1
%41 = getelementptr inbounds [200 x i32], [200 x i32]* %2, i64 0, i64 %37
store i32 %39, i32* %41
%42 = sdiv i32 %38, 10
%43 = add nsw i32 %38, 9
%44 = icmp ult i32 %43, 19
br i1 %44, label %45, label %36
45: ; preds = %36
%46 = trunc i64 %40 to i32
br label %47
47: ; preds = %12, %45, %19
%48 = phi i32 [ %13, %19 ], [ %46, %45 ], [ %13, %12 ]
%49 = add nuw i32 %14, 1
%50 = icmp eq i32 %14, %8
br i1 %50, label %51, label %12
51: ; preds = %47
%52 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([19 x i8], [19 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %8)
%53 = icmp sgt i32 %48, 0
br i1 %53, label %54, label %65
54: ; preds = %10, %51
%55 = phi i32 [ 1, %10 ], [ %48, %51 ]
%56 = zext i32 %55 to i64
br label %57
57: ; preds = %54, %57
%58 = phi i64 [ %56, %54 ], [ %59, %57 ]
%59 = add nsw i64 %58, -1
%60 = and i64 %59, 4294967295
%61 = getelementptr inbounds [200 x i32], [200 x i32]* %2, i64 0, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
%63 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %62)
%64 = icmp ugt i64 %58, 1
br i1 %64, label %57, label %65
65: ; preds = %57, %51
%66 = call i32 @putchar(i32 10)
ret i32 0
}