void factor(int n, int *factors, int *powers) {
  int i, j;
  j = -1;
  i = 2;
  while (n >= i) {
    if ((n % i) == 0) {
      j++;
      factors[j] = i;
      powers[j] = 0;
      while ((n % i) == 0) {
        n /= i;
        powers[j]++;
      }
    }
    i += 2;
    if (i == 4)
      i = 3;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<factor>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0x20(%rbp)
movl   $0x2,-0x1c(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jl     11b5 <factor+0xb5>
mov    -0x4(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x1c(%rbp)
cmp    $0x0,%edx
jne    1196 <factor+0x96>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x4(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x1c(%rbp)
cmp    $0x0,%edx
jne    1191 <factor+0x91>
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x4(%rbp),%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    115f <factor+0x5f>
jmp    1196 <factor+0x96>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x1c(%rbp)
jne    11b0 <factor+0xb0>
movl   $0x3,-0x1c(%rbp)
jmp    111d <factor+0x1d>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<factor>:
push   %rbx
cmp    $0x2,%edi
jge    1108 <factor+0x8>
pop    %rbx
ret
mov    %rdx,%r8
mov    $0x2,%ecx
mov    $0xffffffff,%r9d
mov    $0x3,%r10d
jmp    112e <factor+0x2e>
xchg   %ax,%ax
add    $0x2,%ecx
cmp    $0x4,%ecx
cmove  %r10d,%ecx
cmp    %ecx,%edi
jl     1106 <factor+0x6>
mov    %edi,%eax
cltd
idiv   %ecx
test   %edx,%edx
jne    1120 <factor+0x20>
movslq %r9d,%r11
add    $0x1,%r9d
mov    %ecx,0x4(%rsi,%r11,4)
add    $0x1,%r11
xor    %ebx,%ebx
nopl   0x0(%rax)
mov    %edi,%eax
cltd
idiv   %ecx
add    $0x1,%ebx
mov    %eax,%edi
cltd
idiv   %ecx
test   %edx,%edx
je     1150 <factor+0x50>
mov    %ebx,(%r8,%r11,4)
jmp    1120 <factor+0x20>

LLVM IR (-O0):
define void @factor(i32 %0, i32* %1, i32* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32* %1, i32** %5
store i32* %2, i32** %6
store i32 -1, i32* %8
store i32 2, i32* %7
br label %9
9: ; preds = %52, %3
%10 = load i32, i32* %4
%11 = load i32, i32* %7
%12 = icmp sge i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %53
13: ; preds = %9
%14 = load i32, i32* %4
%15 = load i32, i32* %7
%16 = srem i32 %14, %15
%17 = icmp eq i32 %16, 0
br i1 %17, label %18, label %46
18: ; preds = %13
%19 = load i32, i32* %8
%20 = add nsw i32 %19, 1
store i32 %20, i32* %8
%21 = load i32, i32* %7
%22 = load i32*, i32** %5
%23 = load i32, i32* %8
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %24
store i32 %21, i32* %25
%26 = load i32*, i32** %6
%27 = load i32, i32* %8
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %28
store i32 0, i32* %29
br label %30
30: ; preds = %35, %18
%31 = load i32, i32* %4
%32 = load i32, i32* %7
%33 = srem i32 %31, %32
%34 = icmp eq i32 %33, 0
br i1 %34, label %35, label %45
35: ; preds = %30
%36 = load i32, i32* %7
%37 = load i32, i32* %4
%38 = sdiv i32 %37, %36
store i32 %38, i32* %4
%39 = load i32*, i32** %6
%40 = load i32, i32* %8
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %42
br label %30
45: ; preds = %30
br label %46
46: ; preds = %45, %13
%47 = load i32, i32* %7
%48 = add nsw i32 %47, 2
store i32 %48, i32* %7
%49 = load i32, i32* %7
%50 = icmp eq i32 %49, 4
br i1 %50, label %51, label %52
51: ; preds = %46
store i32 3, i32* %7
br label %52
52: ; preds = %51, %46
br label %9
53: ; preds = %9
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @factor(i32 %0, i32* nocapture writeonly %1, i32* nocapture %2) {
%4 = icmp slt i32 %0, 2
br i1 %4, label %31, label %5
5: ; preds = %3, %24
%6 = phi i32 [ %26, %24 ], [ -1, %3 ]
%7 = phi i32 [ %29, %24 ], [ 2, %3 ]
%8 = phi i32 [ %25, %24 ], [ %0, %3 ]
%9 = srem i32 %8, %7
%10 = icmp eq i32 %9, 0
br i1 %10, label %11, label %24
11: ; preds = %5
%12 = add nsw i32 %6, 1
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %13
store i32 %7, i32* %14
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %13
br label %16
16: ; preds = %11, %16
%17 = phi i32 [ %19, %16 ], [ %8, %11 ]
%18 = phi i32 [ %20, %16 ], [ 0, %11 ]
%19 = sdiv i32 %17, %7
%20 = add nuw nsw i32 %18, 1
%21 = srem i32 %19, %7
%22 = icmp eq i32 %21, 0
br i1 %22, label %16, label %23
23: ; preds = %16
store i32 %20, i32* %15
br label %24
24: ; preds = %23, %5
%25 = phi i32 [ %8, %5 ], [ %19, %23 ]
%26 = phi i32 [ %6, %5 ], [ %12, %23 ]
%27 = add nsw i32 %7, 2
%28 = icmp eq i32 %27, 4
%29 = select i1 %28, i32 3, i32 %27
%30 = icmp slt i32 %25, %29
br i1 %30, label %31, label %5
31: ; preds = %24, %3
ret void
}