int cat_nums(char *str_out, char *str) {
  int i = 0, j = 0;
  while (str[i] != '\0') {
    if (str[i] >= '0' && str[i] <= '9') {
      str_out[j++] = str[i];
    }
    i++;
  }
  str_out[j] = '\0';
  return (j);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<cat_nums>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1187 <cat_nums+0x87>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
cmp    $0x30,%eax
jl     1179 <cat_nums+0x79>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
cmp    $0x39,%eax
jg     1179 <cat_nums+0x79>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    111a <cat_nums+0x1a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<cat_nums>:
mov    (%rsi),%cl
test   %cl,%cl
je     112e <cat_nums+0x2e>
add    $0x1,%rsi
xor    %eax,%eax
jmp    111b <cat_nums+0x1b>
xchg   %ax,%ax
movzbl (%rsi),%ecx
add    $0x1,%rsi
test   %cl,%cl
je     1130 <cat_nums+0x30>
lea    -0x30(%rcx),%edx
cmp    $0x9,%dl
ja     1110 <cat_nums+0x10>
movslq %eax,%rdx
add    $0x1,%eax
mov    %cl,(%rdi,%rdx,1)
jmp    1110 <cat_nums+0x10>
xor    %eax,%eax
cltq
movb   $0x0,(%rdi,%rax,1)
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @cat_nums(i8* %0, i8* %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i8* %0, i8** %3
store i8* %1, i8** %4
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %6
br label %7
7: ; preds = %42, %2
%8 = load i8*, i8** %4
%9 = load i32, i32* %5
%10 = sext i32 %9 to i64
%11 = getelementptr inbounds i8, i8* %8, i64 %10
%12 = load i8, i8* %11
%13 = sext i8 %12 to i32
%14 = icmp ne i32 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %45
15: ; preds = %7
%16 = load i8*, i8** %4
%17 = load i32, i32* %5
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i8, i8* %16, i64 %18
%20 = load i8, i8* %19
%21 = sext i8 %20 to i32
%22 = icmp sge i32 %21, 48
br i1 %22, label %23, label %42
23: ; preds = %15
%24 = load i8*, i8** %4
%25 = load i32, i32* %5
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i8, i8* %24, i64 %26
%28 = load i8, i8* %27
%29 = sext i8 %28 to i32
%30 = icmp sle i32 %29, 57
br i1 %30, label %31, label %42
31: ; preds = %23
%32 = load i8*, i8** %4
%33 = load i32, i32* %5
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %32, i64 %34
%36 = load i8, i8* %35
%37 = load i8*, i8** %3
%38 = load i32, i32* %6
%39 = add nsw i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %6
%40 = sext i32 %38 to i64
%41 = getelementptr inbounds i8, i8* %37, i64 %40
store i8 %36, i8* %41
br label %42
42: ; preds = %31, %23, %15
%43 = load i32, i32* %5
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %5
br label %7
45: ; preds = %7
%46 = load i8*, i8** %3
%47 = load i32, i32* %6
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i8, i8* %46, i64 %48
store i8 0, i8* %49
%50 = load i32, i32* %6
ret i32 %50
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @cat_nums(i8* nocapture writeonly %0, i8* nocapture %1) {
%3 = load i8, i8* %1
%4 = icmp eq i8 %3, 0
br i1 %4, label %21, label %5
5: ; preds = %2, %15
%6 = phi i64 [ %17, %15 ], [ 0, %2 ]
%7 = phi i8 [ %19, %15 ], [ %3, %2 ]
%8 = phi i32 [ %16, %15 ], [ 0, %2 ]
%9 = add i8 %7, -48
%10 = icmp ult i8 %9, 10
br i1 %10, label %11, label %15
11: ; preds = %5
%12 = add nsw i32 %8, 1
%13 = sext i32 %8 to i64
%14 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %13
store i8 %7, i8* %14
br label %15
15: ; preds = %11, %5
%16 = phi i32 [ %12, %11 ], [ %8, %5 ]
%17 = add nuw i64 %6, 1
%18 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %17
%19 = load i8, i8* %18
%20 = icmp eq i8 %19, 0
br i1 %20, label %21, label %5
21: ; preds = %15, %2
%22 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %16, %15 ]
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %23
store i8 0, i8* %24
ret i32 %22
}