#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 i, n, sum = 1, temp;
  printf("Enter A Number: ");
  scanf("%d", &n);
  for (i = 1; i <= n; i++) {
    printf("%d! is: ", i);
    temp = i;
    sum = 1;
    while (temp > 0)
      sum *= temp--;
    printf("%d \n", sum);
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
lea    0xec3(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
lea    0xec6(%rip),%rdi
lea    -0xc(%rbp),%rsi
call   1040 <scanf@plt>
movl   $0x1,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jg     11c5 <main+0xa5>
mov    -0x8(%rbp),%esi
lea    0xea3(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jle    11a6 <main+0x86>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
imul   -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1185 <main+0x65>
mov    -0x10(%rbp),%esi
lea    0xe6d(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    115b <main+0x3b>
xor    %eax,%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x10,%rsp
lea    0xf70(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1030 <printf@plt>
lea    0xf73(%rip),%rdi
lea    0xc(%rsp),%rsi
call   1040 <scanf@plt>
cmpl   $0x0,0xc(%rsp)
jle    1412 <main+0x2f2>
mov    $0x1,%ebx
lea    0xf55(%rip),%r14
lea    0xf57(%rip),%r15
jmp    1189 <main+0x69>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r15,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1030 <printf@plt>
lea    0x1(%rbx),%eax
cmp    0xc(%rsp),%ebx
mov    %eax,%ebx
jge    1412 <main+0x2f2>
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
xor    %eax,%eax
call   1030 <printf@plt>
mov    %ebx,%eax
mov    $0x1,%esi
cmp    $0x8,%ebx
jb     1400 <main+0x2e0>
mov    %ebx,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
add    $0xfffffff8,%ecx
shr    $0x3,%ecx
mov    %ebx,%eax
and    $0x7ffffff8,%eax
lea    -0x8(%rax),%esi
mov    %esi,%edx
shr    $0x3,%edx
add    $0x1,%edx
movd   %ebx,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
paddd  0xe2d(%rip),%xmm0
cmp    $0x18,%esi
jae    1200 <main+0xe0>
movdqa 0xe30(%rip),%xmm2
movdqa %xmm2,%xmm1
movdqa 0xe33(%rip),%xmm9
movdqa 0xe3a(%rip),%xmm10
jmp    1341 <main+0x221>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    0x1(%rcx),%esi
and    $0xfffffffc,%esi
movdqa 0xe02(%rip),%xmm2
movdqa %xmm2,%xmm1
movdqa 0xe05(%rip),%xmm9
movdqa 0xe0c(%rip),%xmm10
movdqa 0xe23(%rip),%xmm12
movdqa 0xe2a(%rip),%xmm13
movdqa 0xe31(%rip),%xmm14
movdqa 0xe38(%rip),%xmm15
movdqa 0xe3f(%rip),%xmm11
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm9,%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm5
pmuludq %xmm4,%xmm5
pmuludq %xmm0,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm6
pmuludq %xmm4,%xmm6
pmuludq %xmm2,%xmm3
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm10,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm4
paddd  0xd9e(%rip),%xmm4
pmuludq %xmm2,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm2
pmuludq %xmm5,%xmm2
pmuludq %xmm4,%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm4
pmuludq %xmm6,%xmm4
movdqa %xmm0,%xmm5
paddd  %xmm12,%xmm5
movdqa %xmm0,%xmm6
paddd  %xmm13,%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm7
pmuludq %xmm2,%xmm7
pmuludq %xmm1,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm8
pmuludq %xmm4,%xmm8
pmuludq %xmm3,%xmm6
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm14,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm15,%xmm3
pmuludq %xmm2,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm2
pmuludq %xmm7,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
punpckldq %xmm2,%xmm1
pmuludq %xmm3,%xmm6
pshufd $0xe8,%xmm6,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm3
pmuludq %xmm8,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
punpckldq %xmm3,%xmm2
paddd  %xmm11,%xmm0
add    $0xfffffffc,%esi
jne    1260 <main+0x140>
movdqa %xmm1,%xmm3
movdqa %xmm2,%xmm4
test   $0x3,%dl
je     13bf <main+0x29f>
add    $0x1,%cl
movzbl %cl,%ecx
and    $0x3,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm0,%xmm4
paddd  %xmm9,%xmm4
movdqa %xmm0,%xmm3
pmuludq %xmm1,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm5
pmuludq %xmm1,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm2
pmuludq %xmm1,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm4
paddd  %xmm10,%xmm0
movdqa %xmm3,%xmm1
movdqa %xmm4,%xmm2
add    $0xffffffff,%ecx
jne    1360 <main+0x240>
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm3,%xmm4
pshufd $0xee,%xmm4,%xmm0
pmuludq %xmm4,%xmm0
pshufd $0xaa,%xmm1,%xmm2
pmuludq %xmm1,%xmm2
pmuludq %xmm0,%xmm2
movd   %xmm2,%esi
cmp    %eax,%ebx
je     1170 <main+0x50>
mov    %ebx,%eax
and    $0x7,%eax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
imul   %eax,%esi
lea    -0x1(%rax),%ecx
cmp    $0x1,%eax
mov    %ecx,%eax
jg     1400 <main+0x2e0>
jmp    1170 <main+0x50>
xor    %eax,%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [17 x i8] c"Enter A Number: \00"
@.str.1 = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.2 = [9 x i8] c"%d! is: \00"
@.str.3 = [5 x i8] c"%d \0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i32 0, i32* %1
store i32 1, i32* %4
%6 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([17 x i8], [17 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%7 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32* %3)
store i32 1, i32* %2
br label %8
8: ; preds = %27, %0
%9 = load i32, i32* %2
%10 = load i32, i32* %3
%11 = icmp sle i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %30
12: ; preds = %8
%13 = load i32, i32* %2
%14 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([9 x i8], [9 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %13)
%15 = load i32, i32* %2
store i32 %15, i32* %5
store i32 1, i32* %4
br label %16
16: ; preds = %19, %12
%17 = load i32, i32* %5
%18 = icmp sgt i32 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %24
19: ; preds = %16
%20 = load i32, i32* %5
%21 = add nsw i32 %20, -1
store i32 %21, i32* %5
%22 = load i32, i32* %4
%23 = mul nsw i32 %22, %20
store i32 %23, i32* %4
br label %16
24: ; preds = %16
%25 = load i32, i32* %4
%26 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([5 x i8], [5 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0), i32 %25)
br label %27
27: ; preds = %24
%28 = load i32, i32* %2
%29 = add nsw i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %2
br label %8
30: ; preds = %8
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [17 x i8] c"Enter A Number: \00"
@.str.1 = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.2 = [9 x i8] c"%d! is: \00"
@.str.3 = [5 x i8] c"%d \0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = bitcast i32* %1 to i8*
%3 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([17 x i8], [17 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%4 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32* %1)
%5 = load i32, i32* %1
%6 = icmp slt i32 %5, 1
br i1 %6, label %87, label %7
7: ; preds = %0, %81
%8 = phi i32 [ %84, %81 ], [ 1, %0 ]
%9 = and i32 %8, 2147483640
%10 = add nsw i32 %9, -8
%11 = lshr exact i32 %10, 3
%12 = add nuw nsw i32 %11, 1
%13 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([9 x i8], [9 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %8)
%14 = icmp ult i32 %8, 8
br i1 %14, label %72, label %15
15: ; preds = %7
%16 = and i32 %8, 2147483640
%17 = and i32 %8, 7
%18 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %8, i64 0
%19 = shufflevector <4 x i32> %18, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%20 = add <4 x i32> %19, <i32 0, i32 -1, i32 -2, i32 -3>
%21 = and i32 %12, 3
%22 = icmp ult i32 %10, 24
br i1 %22, label %48, label %23
23: ; preds = %15
%24 = and i32 %12, 1073741820
br label %25
25: ; preds = %25, %23
%26 = phi <4 x i32> [ %20, %23 ], [ %45, %25 ]
%27 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %23 ], [ %43, %25 ]
%28 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %23 ], [ %44, %25 ]
%29 = phi i32 [ 0, %23 ], [ %46, %25 ]
%30 = add <4 x i32> %26, <i32 -4, i32 -4, i32 -4, i32 -4>
%31 = mul <4 x i32> %26, %27
%32 = mul <4 x i32> %30, %28
%33 = add <4 x i32> %26, <i32 -8, i32 -8, i32 -8, i32 -8>
%34 = add <4 x i32> %26, <i32 -12, i32 -12, i32 -12, i32 -12>
%35 = mul <4 x i32> %33, %31
%36 = mul <4 x i32> %34, %32
%37 = add <4 x i32> %26, <i32 -16, i32 -16, i32 -16, i32 -16>
%38 = add <4 x i32> %26, <i32 -20, i32 -20, i32 -20, i32 -20>
%39 = mul <4 x i32> %37, %35
%40 = mul <4 x i32> %38, %36
%41 = add <4 x i32> %26, <i32 -24, i32 -24, i32 -24, i32 -24>
%42 = add <4 x i32> %26, <i32 -28, i32 -28, i32 -28, i32 -28>
%43 = mul <4 x i32> %41, %39
%44 = mul <4 x i32> %42, %40
%45 = add <4 x i32> %26, <i32 -32, i32 -32, i32 -32, i32 -32>
%46 = add i32 %29, 4
%47 = icmp eq i32 %46, %24
br i1 %47, label %48, label %25
48: ; preds = %25, %15
%49 = phi <4 x i32> [ undef, %15 ], [ %43, %25 ]
%50 = phi <4 x i32> [ undef, %15 ], [ %44, %25 ]
%51 = phi <4 x i32> [ %20, %15 ], [ %45, %25 ]
%52 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %15 ], [ %43, %25 ]
%53 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %15 ], [ %44, %25 ]
%54 = icmp eq i32 %21, 0
br i1 %54, label %66, label %55
55: ; preds = %48, %55
%56 = phi <4 x i32> [ %63, %55 ], [ %51, %48 ]
%57 = phi <4 x i32> [ %61, %55 ], [ %52, %48 ]
%58 = phi <4 x i32> [ %62, %55 ], [ %53, %48 ]
%59 = phi i32 [ %64, %55 ], [ 0, %48 ]
%60 = add <4 x i32> %56, <i32 -4, i32 -4, i32 -4, i32 -4>
%61 = mul <4 x i32> %56, %57
%62 = mul <4 x i32> %60, %58
%63 = add <4 x i32> %56, <i32 -8, i32 -8, i32 -8, i32 -8>
%64 = add i32 %59, 1
%65 = icmp eq i32 %64, %21
br i1 %65, label %66, label %55
66: ; preds = %55, %48
%67 = phi <4 x i32> [ %49, %48 ], [ %61, %55 ]
%68 = phi <4 x i32> [ %50, %48 ], [ %62, %55 ]
%69 = mul <4 x i32> %68, %67
%70 = call i32 @llvm.vector.reduce.mul.v4i32(<4 x i32> %69)
%71 = icmp eq i32 %8, %16
br i1 %71, label %81, label %72
72: ; preds = %7, %66
%73 = phi i32 [ %8, %7 ], [ %17, %66 ]
%74 = phi i32 [ 1, %7 ], [ %70, %66 ]
br label %75
75: ; preds = %72, %75
%76 = phi i32 [ %78, %75 ], [ %73, %72 ]
%77 = phi i32 [ %79, %75 ], [ %74, %72 ]
%78 = add nsw i32 %76, -1
%79 = mul nsw i32 %76, %77
%80 = icmp sgt i32 %76, 1
br i1 %80, label %75, label %81
81: ; preds = %75, %66
%82 = phi i32 [ %70, %66 ], [ %79, %75 ]
%83 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([5 x i8], [5 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0), i32 %82)
%84 = add nuw nsw i32 %8, 1
%85 = load i32, i32* %1
%86 = icmp slt i32 %8, %85
br i1 %86, label %7, label %87
87: ; preds = %81, %0
ret i32 0
}