#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 */
typedef int uint32_t;

/* Variables and functions */
void num_to_bin(uint32_t val, char *out, int size) {
  uint32_t n;
  for (n = 1; n <= size; n++) {
    out[n - 1] = (val & (1 << (n - 1))) >> (n - 1);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<num_to_bin>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     115d <num_to_bin+0x5d>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
and    %ecx,%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
sar    %cl,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1115 <num_to_bin+0x15>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<num_to_bin>:
test   %edx,%edx
jle    1167 <num_to_bin+0x67>
mov    %edx,%r8d
cmp    $0x1,%edx
jne    1111 <num_to_bin+0x11>
xor    %r10d,%r10d
jmp    114f <num_to_bin+0x4f>
mov    %r8d,%r9d
and    $0xfffffffe,%r9d
xor    %r10d,%r10d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x1,%edx
mov    %r10d,%ecx
shl    %cl,%edx
and    %edi,%edx
sar    %cl,%edx
lea    0x1(%r10),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
and    %edi,%eax
sar    %cl,%eax
mov    %dl,(%rsi,%r10,1)
mov    %al,0x1(%rsi,%r10,1)
add    $0x2,%r10
cmp    %r10,%r9
jne    1120 <num_to_bin+0x20>
test   $0x1,%r8b
je     1167 <num_to_bin+0x67>
mov    $0x1,%eax
mov    %r10d,%ecx
shl    %cl,%eax
and    %edi,%eax
sar    %cl,%eax
mov    %al,(%rsi,%r10,1)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @num_to_bin(i32 %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i8* %1, i8** %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 1, i32* %7
br label %8
8: ; preds = %27, %3
%9 = load i32, i32* %7
%10 = load i32, i32* %6
%11 = icmp sle i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %30
12: ; preds = %8
%13 = load i32, i32* %4
%14 = load i32, i32* %7
%15 = sub nsw i32 %14, 1
%16 = shl i32 1, %15
%17 = and i32 %13, %16
%18 = load i32, i32* %7
%19 = sub nsw i32 %18, 1
%20 = ashr i32 %17, %19
%21 = trunc i32 %20 to i8
%22 = load i8*, i8** %5
%23 = load i32, i32* %7
%24 = sub nsw i32 %23, 1
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %22, i64 %25
store i8 %21, i8* %26
br label %27
27: ; preds = %12
%28 = load i32, i32* %7
%29 = add nsw i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %7
br label %8
30: ; preds = %8
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @num_to_bin(i32 %0, i8* nocapture writeonly %1, i32 %2) {
%4 = icmp slt i32 %2, 1
br i1 %4, label %42, label %5
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %2 to i64
%7 = and i64 %6, 1
%8 = icmp eq i32 %2, 1
br i1 %8, label %32, label %9
9: ; preds = %5
%10 = and i64 %6, 4294967294
br label %11
11: ; preds = %11, %9
%12 = phi i64 [ 1, %9 ], [ %27, %11 ]
%13 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %28, %11 ]
%14 = add nsw i64 %12, -1
%15 = trunc i64 %14 to i32
%16 = shl nuw i32 1, %15
%17 = and i32 %16, %0
%18 = ashr i32 %17, %15
%19 = trunc i32 %18 to i8
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %14
store i8 %19, i8* %20
%21 = trunc i64 %12 to i32
%22 = shl nuw i32 1, %21
%23 = and i32 %22, %0
%24 = ashr i32 %23, %21
%25 = trunc i32 %24 to i8
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %12
store i8 %25, i8* %26
%27 = add nuw nsw i64 %12, 2
%28 = add i64 %13, 2
%29 = icmp eq i64 %28, %10
br i1 %29, label %30, label %11
30: ; preds = %11
%31 = add nuw i64 %12, 1
br label %32
32: ; preds = %30, %5
%33 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %31, %30 ]
%34 = icmp eq i64 %7, 0
br i1 %34, label %42, label %35
35: ; preds = %32
%36 = trunc i64 %33 to i32
%37 = shl nuw i32 1, %36
%38 = and i32 %37, %0
%39 = ashr i32 %38, %36
%40 = trunc i32 %39 to i8
%41 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %33
store i8 %40, i8* %41
br label %42
42: ; preds = %35, %32, %3
ret void
}