void numtoperm(char *p, int n, int o) {
  int a, b;
  p += o;
  p[3] = o;
  for (a = 3; a--;) {
    p[a] = n % (4 - a) + o;
    n /= 4 - a;
    for (b = a; ++b < 4;)
      if (p[b] >= p[a])
        p[b]++;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<numtoperm>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %cl,0x3(%rax)
movl   $0x3,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
je     11c6 <numtoperm+0xc6>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x4,%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
cltd
idiv   %ecx
add    -0x10(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    $0x4,%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0xc(%rbp),%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmp    $0x4,%eax
jge    11c1 <numtoperm+0xc1>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
movsbl (%rcx,%rdx,1),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jl     11bc <numtoperm+0xbc>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
add    $0x1,%dl
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    1179 <numtoperm+0x79>
jmp    1132 <numtoperm+0x32>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<numtoperm>:
movslq %edx,%r10
mov    %r10d,%r8d
mov    %r10b,0x3(%rdi,%r10,1)
mov    %esi,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
add    %esi,%ecx
mov    %ecx,%eax
and    $0xfe,%eax
mov    %esi,%r11d
sub    %eax,%r11d
add    %r10d,%r11d
mov    %r11b,0x2(%rdi,%r10,1)
sar    %ecx
cmp    %r11b,%r10b
jl     1137 <numtoperm+0x37>
add    $0x1,%r8d
mov    %r8b,0x3(%rdi,%r10,1)
movslq %ecx,%rax
imul   $0x55555556,%rax,%rcx
mov    %rcx,%rdx
shr    $0x3f,%rdx
shr    $0x20,%rcx
add    %edx,%ecx
lea    (%rcx,%rcx,2),%ecx
sub    %ecx,%eax
lea    (%r10,%rax,1),%r9d
mov    %r9b,0x1(%rdi,%r10,1)
movslq %esi,%rax
imul   $0x2aaaaaab,%rax,%rsi
mov    %rsi,%rcx
shr    $0x3f,%rcx
shr    $0x20,%rsi
cmp    %r9b,%r11b
jl     117f <numtoperm+0x7f>
add    $0x1,%r11b
mov    %r11b,0x2(%rdi,%r10,1)
add    %ecx,%esi
cmp    %r9b,%r8b
jl     118f <numtoperm+0x8f>
add    $0x1,%r8b
mov    %r8b,0x3(%rdi,%r10,1)
lea    0x3(%rsi),%eax
test   %esi,%esi
cmovns %esi,%eax
and    $0xfc,%eax
sub    %eax,%esi
lea    (%r10,%rsi,1),%ecx
mov    %cl,(%rdi,%r10,1)
cmp    %cl,%r9b
jge    11b6 <numtoperm+0xb6>
cmp    %cl,%r11b
jge    11c4 <numtoperm+0xc4>
cmp    %cl,%r8b
jge    11d2 <numtoperm+0xd2>
ret
add    $0x1,%r9b
mov    %r9b,0x1(%rdi,%r10,1)
cmp    %cl,%r11b
jl     11b0 <numtoperm+0xb0>
add    $0x1,%r11b
mov    %r11b,0x2(%rdi,%r10,1)
cmp    %cl,%r8b
jl     11b5 <numtoperm+0xb5>
add    $0x1,%r8b
mov    %r8b,0x3(%rdi,%r10,1)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @numtoperm(i8* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i8* %0, i8** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%9 = load i32, i32* %6
%10 = load i8*, i8** %4
%11 = sext i32 %9 to i64
%12 = getelementptr inbounds i8, i8* %10, i64 %11
store i8* %12, i8** %4
%13 = load i32, i32* %6
%14 = trunc i32 %13 to i8
%15 = load i8*, i8** %4
%16 = getelementptr inbounds i8, i8* %15, i64 3
store i8 %14, i8* %16
store i32 3, i32* %7
br label %17
17: ; preds = %64, %3
%18 = load i32, i32* %7
%19 = add nsw i32 %18, -1
store i32 %19, i32* %7
%20 = icmp ne i32 %18, 0
br i1 %20, label %21, label %65
21: ; preds = %17
%22 = load i32, i32* %5
%23 = load i32, i32* %7
%24 = sub nsw i32 4, %23
%25 = srem i32 %22, %24
%26 = load i32, i32* %6
%27 = add nsw i32 %25, %26
%28 = trunc i32 %27 to i8
%29 = load i8*, i8** %4
%30 = load i32, i32* %7
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %29, i64 %31
store i8 %28, i8* %32
%33 = load i32, i32* %7
%34 = sub nsw i32 4, %33
%35 = load i32, i32* %5
%36 = sdiv i32 %35, %34
store i32 %36, i32* %5
%37 = load i32, i32* %7
store i32 %37, i32* %8
br label %38
38: ; preds = %63, %21
%39 = load i32, i32* %8
%40 = add nsw i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %8
%41 = icmp slt i32 %40, 4
br i1 %41, label %42, label %64
42: ; preds = %38
%43 = load i8*, i8** %4
%44 = load i32, i32* %8
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i8, i8* %43, i64 %45
%47 = load i8, i8* %46
%48 = sext i8 %47 to i32
%49 = load i8*, i8** %4
%50 = load i32, i32* %7
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i8, i8* %49, i64 %51
%53 = load i8, i8* %52
%54 = sext i8 %53 to i32
%55 = icmp sge i32 %48, %54
br i1 %55, label %56, label %63
56: ; preds = %42
%57 = load i8*, i8** %4
%58 = load i32, i32* %8
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i8, i8* %57, i64 %59
%61 = load i8, i8* %60
%62 = add i8 %61, 1
store i8 %62, i8* %60
br label %63
63: ; preds = %56, %42
br label %38
64: ; preds = %38
br label %17
65: ; preds = %17
ret void
}

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