int fibonacci(int n) {
  if (n == 0) {
    return 0;
  } else if (n == 1) {
    return 1;
  } else if (n >= 2) {
    return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
  } else {
    return fibonacci(n + 2) - fibonacci(n + 1);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fibonacci>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jne    1131 <fibonacci+0x21>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    119c <fibonacci+0x8c>
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
jne    1147 <fibonacci+0x37>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    119c <fibonacci+0x8c>
cmpl   $0x2,-0x8(%rbp)
jl     1179 <fibonacci+0x69>
mov    -0x8(%rbp),%edi
sub    $0x1,%edi
call   1030 <fibonacci@plt>
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%edi
sub    $0x2,%edi
call   1030 <fibonacci@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    119c <fibonacci+0x8c>
mov    -0x8(%rbp),%edi
add    $0x2,%edi
call   1030 <fibonacci@plt>
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%edi
add    $0x1,%edi
call   1030 <fibonacci@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fibonacci>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %edi,%ebx
xor    %ebp,%ebp
cmp    $0x2,%ebx
jb     1134 <fibonacci+0x24>
nopl   (%rax)
jl     113b <fibonacci+0x2b>
lea    -0x1(%rbx),%edi
call   1030 <fibonacci@plt>
add    %eax,%ebp
add    $0xfffffffe,%ebx
cmp    $0x2,%ebx
jae    1120 <fibonacci+0x10>
add    %ebp,%ebx
mov    %ebx,%r14d
jmp    1156 <fibonacci+0x46>
lea    0x2(%rbx),%edi
call   1030 <fibonacci@plt>
mov    %eax,%r14d
add    $0x1,%ebx
mov    %ebx,%edi
call   1030 <fibonacci@plt>
add    %ebp,%r14d
sub    %eax,%r14d
mov    %r14d,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @fibonacci(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
%4 = load i32, i32* %3
%5 = icmp eq i32 %4, 0
br i1 %5, label %6, label %7
6: ; preds = %1
store i32 0, i32* %2
br label %30
7: ; preds = %1
%8 = load i32, i32* %3
%9 = icmp eq i32 %8, 1
br i1 %9, label %10, label %11
10: ; preds = %7
store i32 1, i32* %2
br label %30
11: ; preds = %7
%12 = load i32, i32* %3
%13 = icmp sge i32 %12, 2
br i1 %13, label %14, label %22
14: ; preds = %11
%15 = load i32, i32* %3
%16 = sub nsw i32 %15, 1
%17 = call i32 @fibonacci(i32 %16)
%18 = load i32, i32* %3
%19 = sub nsw i32 %18, 2
%20 = call i32 @fibonacci(i32 %19)
%21 = add nsw i32 %17, %20
store i32 %21, i32* %2
br label %30
22: ; preds = %11
%23 = load i32, i32* %3
%24 = add nsw i32 %23, 2
%25 = call i32 @fibonacci(i32 %24)
%26 = load i32, i32* %3
%27 = add nsw i32 %26, 1
%28 = call i32 @fibonacci(i32 %27)
%29 = sub nsw i32 %25, %28
store i32 %29, i32* %2
br label %30
30: ; preds = %22, %14, %10, %6
%31 = load i32, i32* %2
ret i32 %31
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @fibonacci(i32 %0) {
br label %2
2: ; preds = %8, %1
%3 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %12, %8 ]
%4 = phi i32 [ %0, %1 ], [ %11, %8 ]
%5 = icmp ult i32 %4, 2
br i1 %5, label %22, label %6
6: ; preds = %2
%7 = icmp sgt i32 %4, 1
br i1 %7, label %8, label %15
8: ; preds = %6
%9 = add nsw i32 %4, -1
%10 = tail call i32 @fibonacci(i32 %9)
%11 = add nsw i32 %4, -2
%12 = add nsw i32 %10, %3
br label %2
13: ; preds = %22, %15
%14 = phi i32 [ %21, %15 ], [ %23, %22 ]
ret i32 %14
15: ; preds = %6
%16 = add nsw i32 %4, 2
%17 = tail call i32 @fibonacci(i32 %16)
%18 = add nsw i32 %4, 1
%19 = tail call i32 @fibonacci(i32 %18)
%20 = add i32 %17, %3
%21 = sub i32 %20, %19
br label %13
22: ; preds = %2
%23 = add nsw i32 %4, %3
br label %13
}