void Catalan(int n, int *d) {
  int i, j;
  d[0] = 1;
  for (i = 1; i <= n; i++) {
    d[i] = 0;
    for (j = 0; j <= i - 1; j++)
      d[i] += d[j] * d[i - 1 - j];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<Catalan>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movl   $0x1,(%rax)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     119d <Catalan+0x9d>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     118a <Catalan+0x8a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
sub    -0x18(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
imul   (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    113e <Catalan+0x3e>
jmp    118f <Catalan+0x8f>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    111c <Catalan+0x1c>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<Catalan>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
movl   $0x1,(%rsi)
test   %edi,%edi
jle    11d9 <Catalan+0xd9>
add    $0x1,%edi
lea    0x4(%rsi),%r8
mov    $0x1,%r14d
xor    %r9d,%r9d
mov    %rsi,%r10
jmp    1145 <Catalan+0x45>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r14
add    $0x1,%r9
add    $0x4,%r10
cmp    %rdi,%r14
je     11d9 <Catalan+0xd9>
movl   $0x0,(%rsi,%r14,4)
test   %r9,%r9
je     11b0 <Catalan+0xb0>
mov    %r14,%r11
and    $0xfffffffffffffffe,%r11
neg    %r11
xor    %ecx,%ecx
mov    %r8,%rbx
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    (%r10,%rcx,4),%ebp
imul   -0x4(%rbx),%ebp
add    %eax,%ebp
mov    %ebp,(%rsi,%r14,4)
mov    -0x4(%r10,%rcx,4),%eax
imul   (%rbx),%eax
add    %ebp,%eax
mov    %eax,(%rsi,%r14,4)
add    $0x8,%rbx
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
cmp    %rcx,%r11
jne    1170 <Catalan+0x70>
neg    %rcx
test   $0x1,%r14b
je     1130 <Catalan+0x30>
jmp    11be <Catalan+0xbe>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
xor    %eax,%eax
xor    %ecx,%ecx
test   $0x1,%r14b
je     1130 <Catalan+0x30>
mov    %rcx,%rdx
not    %rdx
add    %r14,%rdx
mov    (%rsi,%rdx,4),%edx
imul   (%rsi,%rcx,4),%edx
add    %edx,%eax
mov    %eax,(%rsi,%r14,4)
jmp    1130 <Catalan+0x30>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @Catalan(i32 %0, i32* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32* %1, i32** %4
%7 = load i32*, i32** %4
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 0
store i32 1, i32* %8
store i32 1, i32* %5
br label %9
9: ; preds = %48, %2
%10 = load i32, i32* %5
%11 = load i32, i32* %3
%12 = icmp sle i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %51
13: ; preds = %9
%14 = load i32*, i32** %4
%15 = load i32, i32* %5
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %16
store i32 0, i32* %17
store i32 0, i32* %6
br label %18
18: ; preds = %44, %13
%19 = load i32, i32* %6
%20 = load i32, i32* %5
%21 = sub nsw i32 %20, 1
%22 = icmp sle i32 %19, %21
br i1 %22, label %23, label %47
23: ; preds = %18
%24 = load i32*, i32** %4
%25 = load i32, i32* %6
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = load i32*, i32** %4
%30 = load i32, i32* %5
%31 = sub nsw i32 %30, 1
%32 = load i32, i32* %6
%33 = sub nsw i32 %31, %32
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = mul nsw i32 %28, %36
%38 = load i32*, i32** %4
%39 = load i32, i32* %5
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = add nsw i32 %42, %37
store i32 %43, i32* %41
br label %44
44: ; preds = %23
%45 = load i32, i32* %6
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %6
br label %18
47: ; preds = %18
br label %48
48: ; preds = %47
%49 = load i32, i32* %5
%50 = add nsw i32 %49, 1
store i32 %50, i32* %5
br label %9
51: ; preds = %9
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @Catalan(i32 %0, i32* nocapture %1) {
store i32 1, i32* %1
%3 = icmp slt i32 %0, 1
br i1 %3, label %56, label %4
4: ; preds = %2
%5 = add nuw i32 %0, 1
%6 = zext i32 %5 to i64
br label %7
7: ; preds = %4, %52
%8 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %55, %52 ]
%9 = phi i64 [ 1, %4 ], [ %53, %52 ]
%10 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %9
store i32 0, i32* %10
%11 = and i64 %9, 1
%12 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %12, label %39, label %13
13: ; preds = %7
%14 = and i64 %9, 9223372036854775806
br label %15
15: ; preds = %15, %13
%16 = phi i32 [ 0, %13 ], [ %35, %15 ]
%17 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %36, %15 ]
%18 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %37, %15 ]
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %17
%20 = load i32, i32* %19
%21 = xor i64 %17, -1
%22 = add nsw i64 %9, %21
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = mul nsw i32 %24, %20
%26 = add nsw i32 %16, %25
store i32 %26, i32* %10
%27 = or i64 %17, 1
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = sub nuw nsw i64 -2, %17
%31 = add nsw i64 %9, %30
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = mul nsw i32 %33, %29
%35 = add nsw i32 %26, %34
store i32 %35, i32* %10
%36 = add nuw nsw i64 %17, 2
%37 = add i64 %18, 2
%38 = icmp eq i64 %37, %14
br i1 %38, label %39, label %15
39: ; preds = %15, %7
%40 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %35, %15 ]
%41 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %36, %15 ]
%42 = icmp eq i64 %11, 0
br i1 %42, label %52, label %43
43: ; preds = %39
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %41
%45 = load i32, i32* %44
%46 = xor i64 %41, -1
%47 = add nsw i64 %9, %46
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %47
%49 = load i32, i32* %48
%50 = mul nsw i32 %49, %45
%51 = add nsw i32 %40, %50
store i32 %51, i32* %10
br label %52
52: ; preds = %39, %43
%53 = add nuw nsw i64 %9, 1
%54 = icmp eq i64 %53, %6
%55 = add i64 %8, 1
br i1 %54, label %56, label %7
56: ; preds = %52, %2
ret void
}