int itoa_r(int num, char s[]) {
  static int i = 0;
  if (num < 0) {
    s[i++] = '-';
    num = -num;
  }
  if (num / 10)
    itoa_r(num / 10, s);
  s[i++] = num % 10 + '0';
  return i;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<itoa_r>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
jge    114d <itoa_r+0x3d>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x2ef9(%rip),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,0x2eee(%rip)
movslq %ecx,%rcx
movb   $0x2d,(%rax,%rcx,1)
xor    %eax,%eax
sub    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x0,%eax
je     1177 <itoa_r+0x67>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%edi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1030 <itoa_r@plt>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
add    $0x30,%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x2e9d(%rip),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,0x2e92(%rip)
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    0x2e86(%rip),%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<itoa_r>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %rsi,%r14
mov    %edi,%ebp
test   %edi,%edi
jns    1134 <itoa_r+0x24>
movslq 0x2f08(%rip),%rax
lea    0x1(%rax),%ecx
mov    %ecx,0x2eff(%rip)
movb   $0x2d,(%r14,%rax,1)
neg    %ebp
mov    %ebp,%ebx
cmp    $0xa,%ebp
jb     1150 <itoa_r+0x40>
mov    $0xcccccccd,%edi
imul   %rbx,%rdi
shr    $0x23,%rdi
mov    %r14,%rsi
call   1030 <itoa_r@plt>
mov    $0xcccccccd,%eax
imul   %rbx,%rax
shr    $0x23,%rax
add    %eax,%eax
lea    (%rax,%rax,4),%eax
sub    %eax,%ebp
or     $0x30,%bpl
movslq 0x2ebd(%rip),%rcx
lea    0x1(%rcx),%eax
mov    %eax,0x2eb4(%rip)
mov    %bpl,(%r14,%rcx,1)
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@itoa_r.i = internal global i32 0
define i32 @itoa_r(i32 %0, i8* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i8*
store i32 %0, i32* %3
store i8* %1, i8** %4
%5 = load i32, i32* %3
%6 = icmp slt i32 %5, 0
br i1 %6, label %7, label %15
7: ; preds = %2
%8 = load i8*, i8** %4
%9 = load i32, i32* @itoa_r.i
%10 = add nsw i32 %9, 1
store i32 %10, i32* @itoa_r.i
%11 = sext i32 %9 to i64
%12 = getelementptr inbounds i8, i8* %8, i64 %11
store i8 45, i8* %12
%13 = load i32, i32* %3
%14 = sub nsw i32 0, %13
store i32 %14, i32* %3
br label %15
15: ; preds = %7, %2
%16 = load i32, i32* %3
%17 = sdiv i32 %16, 10
%18 = icmp ne i32 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %24
19: ; preds = %15
%20 = load i32, i32* %3
%21 = sdiv i32 %20, 10
%22 = load i8*, i8** %4
%23 = call i32 @itoa_r(i32 %21, i8* %22)
br label %24
24: ; preds = %19, %15
%25 = load i32, i32* %3
%26 = srem i32 %25, 10
%27 = add nsw i32 %26, 48
%28 = trunc i32 %27 to i8
%29 = load i8*, i8** %4
%30 = load i32, i32* @itoa_r.i
%31 = add nsw i32 %30, 1
store i32 %31, i32* @itoa_r.i
%32 = sext i32 %30 to i64
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %29, i64 %32
store i8 %28, i8* %33
%34 = load i32, i32* @itoa_r.i
ret i32 %34
}

LLVM IR (-O2):
@itoa_r.i = internal unnamed_addr global i32 0
define i32 @itoa_r(i32 %0, i8* nocapture writeonly %1) {
%3 = icmp slt i32 %0, 0
br i1 %3, label %4, label %10
4: ; preds = %2
%5 = load i32, i32* @itoa_r.i
%6 = add nsw i32 %5, 1
store i32 %6, i32* @itoa_r.i
%7 = sext i32 %5 to i64
%8 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %7
store i8 45, i8* %8
%9 = sub nsw i32 0, %0
br label %10
10: ; preds = %4, %2
%11 = phi i32 [ %9, %4 ], [ %0, %2 ]
%12 = icmp ult i32 %11, 10
br i1 %12, label %16, label %13
13: ; preds = %10
%14 = udiv i32 %11, 10
%15 = tail call i32 @itoa_r(i32 %14, i8* %1)
br label %16
16: ; preds = %13, %10
%17 = urem i32 %11, 10
%18 = trunc i32 %17 to i8
%19 = or i8 %18, 48
%20 = load i32, i32* @itoa_r.i
%21 = add nsw i32 %20, 1
store i32 %21, i32* @itoa_r.i
%22 = sext i32 %20 to i64
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %22
store i8 %19, i8* %23
ret i32 %21
}