unsigned long int iter_fact(unsigned long int n) {
  unsigned long int i = n;
  unsigned long int m = 1;
  while (i > 0) {
    i--;
    if (i <= 0) {
      return m * n;
    } else {
      m = m * i;
    }
  }
  return m * n;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<iter_fact>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
movq   $0x1,-0x20(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
jbe    115e <iter_fact+0x5e>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
ja     114c <iter_fact+0x4c>
mov    -0x20(%rbp),%rax
imul   -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    116b <iter_fact+0x6b>
mov    -0x20(%rbp),%rax
imul   -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    1118 <iter_fact+0x18>
mov    -0x20(%rbp),%rax
imul   -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<iter_fact>:
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x2,%rdi
jb     11de <iter_fact+0xde>
lea    -0x1(%rdi),%r10
lea    -0x2(%rdi),%rax
mov    %r10d,%r8d
and    $0x7,%r8d
cmp    $0x7,%rax
jae    1137 <iter_fact+0x37>
mov    $0x1,%eax
test   %r8,%r8
jne    11d0 <iter_fact+0xd0>
jmp    11de <iter_fact+0xde>
and    $0xfffffffffffffff8,%r10
neg    %r10
mov    $0x1,%eax
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
lea    (%rdi,%rsi,1),%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
imul   %rax,%rdx
lea    (%rdi,%rsi,1),%r9
add    $0xfffffffffffffffe,%r9
lea    (%rdi,%rsi,1),%rax
add    $0xfffffffffffffffd,%rax
imul   %r9,%rax
imul   %rdx,%rax
lea    (%rdi,%rsi,1),%r9
add    $0xfffffffffffffffc,%r9
lea    (%rdi,%rsi,1),%rdx
add    $0xfffffffffffffffb,%rdx
imul   %r9,%rdx
lea    (%rdi,%rsi,1),%rcx
add    $0xfffffffffffffffa,%rcx
imul   %rdx,%rcx
imul   %rax,%rcx
lea    (%rdi,%rsi,1),%rdx
add    $0xfffffffffffffff9,%rdx
lea    (%rdi,%rsi,1),%rax
add    $0xfffffffffffffff8,%rax
imul   %rdx,%rax
imul   %rcx,%rax
add    $0xfffffffffffffff8,%rsi
cmp    %rsi,%r10
jne    1150 <iter_fact+0x50>
lea    (%rdi,%rsi,1),%r10
add    $0xffffffffffffffff,%r10
test   %r8,%r8
je     11de <iter_fact+0xde>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
imul   %r10,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%r10
add    $0xffffffffffffffff,%r8
jne    11d0 <iter_fact+0xd0>
imul   %rdi,%rax
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @iter_fact(i64 %0) {
%2 = alloca i64
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
store i64 %0, i64* %3
%6 = load i64, i64* %3
store i64 %6, i64* %4
store i64 1, i64* %5
br label %7
7: ; preds = %23, %1
%8 = load i64, i64* %4
%9 = icmp ugt i64 %8, 0
br i1 %9, label %10, label %24
10: ; preds = %7
%11 = load i64, i64* %4
%12 = add i64 %11, -1
store i64 %12, i64* %4
%13 = load i64, i64* %4
%14 = icmp ule i64 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %19
15: ; preds = %10
%16 = load i64, i64* %5
%17 = load i64, i64* %3
%18 = mul i64 %16, %17
store i64 %18, i64* %2
br label %28
19: ; preds = %10
%20 = load i64, i64* %5
%21 = load i64, i64* %4
%22 = mul i64 %20, %21
store i64 %22, i64* %5
br label %23
23: ; preds = %19
br label %7
24: ; preds = %7
%25 = load i64, i64* %5
%26 = load i64, i64* %3
%27 = mul i64 %25, %26
store i64 %27, i64* %2
br label %28
28: ; preds = %24, %15
%29 = load i64, i64* %2
ret i64 %29
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @iter_fact(i64 %0) {
%2 = add i64 %0, -1
%3 = icmp ult i64 %0, 2
br i1 %3, label %45, label %4
4: ; preds = %1
%5 = add i64 %0, -2
%6 = and i64 %2, 7
%7 = icmp ult i64 %5, 7
br i1 %7, label %32, label %8
8: ; preds = %4
%9 = and i64 %2, -8
br label %10
10: ; preds = %10, %8
%11 = phi i64 [ %2, %8 ], [ %29, %10 ]
%12 = phi i64 [ 1, %8 ], [ %28, %10 ]
%13 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %30, %10 ]
%14 = mul i64 %12, %11
%15 = add i64 %11, -1
%16 = mul i64 %14, %15
%17 = add i64 %11, -2
%18 = mul i64 %16, %17
%19 = add i64 %11, -3
%20 = mul i64 %18, %19
%21 = add i64 %11, -4
%22 = mul i64 %20, %21
%23 = add i64 %11, -5
%24 = mul i64 %22, %23
%25 = add i64 %11, -6
%26 = mul i64 %24, %25
%27 = add i64 %11, -7
%28 = mul i64 %26, %27
%29 = add i64 %11, -8
%30 = add i64 %13, 8
%31 = icmp eq i64 %30, %9
br i1 %31, label %32, label %10
32: ; preds = %10, %4
%33 = phi i64 [ undef, %4 ], [ %28, %10 ]
%34 = phi i64 [ %2, %4 ], [ %29, %10 ]
%35 = phi i64 [ 1, %4 ], [ %28, %10 ]
%36 = icmp eq i64 %6, 0
br i1 %36, label %45, label %37
37: ; preds = %32, %37
%38 = phi i64 [ %42, %37 ], [ %34, %32 ]
%39 = phi i64 [ %41, %37 ], [ %35, %32 ]
%40 = phi i64 [ %43, %37 ], [ 0, %32 ]
%41 = mul i64 %39, %38
%42 = add i64 %38, -1
%43 = add i64 %40, 1
%44 = icmp eq i64 %43, %6
br i1 %44, label %45, label %37
45: ; preds = %32, %37, %1
%46 = phi i64 [ 1, %1 ], [ %33, %32 ], [ %41, %37 ]
%47 = mul i64 %46, %0
ret i64 %47
}