char *itoa(int num, char *dest, int base) {
  char buffer[20] = "";
  base = base == 16 ? base : 10;
  char *b = buffer;
  do {
    int r = num % base;
    *b++ = (char)(r < 10 ? r + 0x30 : (r - 10) + 0x41);
    num = num / base;
  } while (num > 0);
  char *d = dest;
  while (b != buffer) {
    *d++ = *--b;
  }
  *d = '\0';
  return dest;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<itoa>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
lea    -0x30(%rbp),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    $0x14,%edx
call   1030 <memset@plt>
cmpl   $0x10,-0x14(%rbp)
jne    1147 <itoa+0x37>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
jmp    1154 <itoa+0x44>
mov    $0xa,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
jmp    1154 <itoa+0x44>
mov    -0x4c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
lea    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x3c(%rbp)
cmpl   $0xa,-0x3c(%rbp)
jge    1184 <itoa+0x74>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x30,%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
jmp    1190 <itoa+0x80>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
sub    $0xa,%eax
add    $0x41,%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
mov    -0x50(%rbp),%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x38(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x4(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x14(%rbp)
mov    %eax,-0x4(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
jg     1162 <itoa+0x52>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
lea    -0x30(%rbp),%rcx
cmp    %rcx,%rax
je     11fb <itoa+0xeb>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
mov    %rcx,-0x38(%rbp)
mov    -0x1(%rax),%cl
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x48(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    11c2 <itoa+0xb2>
mov    -0x48(%rbp),%rax
movb   $0x0,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<itoa>:
mov    %rsi,%r9
mov    %edi,%eax
pxor   %xmm0,%xmm0
movdqa %xmm0,-0x18(%rsp)
movl   $0x0,-0x8(%rsp)
cmp    $0x10,%edx
mov    $0xa,%r8d
cmove  %edx,%r8d
xor    %edi,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
cltd
idiv   %r8d
lea    0x37(%rdx),%esi
lea    0x30(%rdx),%ecx
cmp    $0xa,%edx
cmovge %esi,%ecx
mov    %cl,-0x18(%rsp,%rdi,1)
add    $0x1,%rdi
test   %eax,%eax
jg     1130 <itoa+0x30>
mov    %r9,%rcx
test   %rdi,%rdi
je     12c4 <itoa+0x1c4>
lea    (%rsp,%rdi,1),%rax
add    $0xffffffffffffffe8,%rax
cmp    $0x20,%rdi
jae    116e <itoa+0x6e>
mov    %r9,%rcx
jmp    1245 <itoa+0x145>
cmp    %r9,%rax
jbe    1189 <itoa+0x89>
lea    (%r9,%rdi,1),%rdx
mov    %rax,%rsi
sub    %rdi,%rsi
mov    %r9,%rcx
cmp    %rdx,%rsi
jb     1245 <itoa+0x145>
mov    %rdi,%r8
and    $0xffffffffffffffe0,%r8
lea    (%r9,%r8,1),%rcx
mov    %r8,%r10
neg    %r10
lea    -0x18(%rsp),%rax
sub    %r8,%rax
add    %rdi,%rax
lea    0x10(%r9),%rsi
xor    %edx,%edx
pxor   %xmm0,%xmm0
nop
lea    (%rsp,%rdx,1),%r11
add    $0xffffffffffffffe8,%r11
movdqu -0x20(%rdi,%r11,1),%xmm1
movdqu -0x10(%rdi,%r11,1),%xmm2
movdqa %xmm2,%xmm3
punpcklbw %xmm0,%xmm3
pshufd $0x4e,%xmm3,%xmm3
pshuflw $0x1b,%xmm3,%xmm3
pshufhw $0x1b,%xmm3,%xmm3
punpckhbw %xmm0,%xmm2
pshufd $0x4e,%xmm2,%xmm2
pshuflw $0x1b,%xmm2,%xmm2
pshufhw $0x1b,%xmm2,%xmm2
packuswb %xmm3,%xmm2
movdqa %xmm1,%xmm3
punpcklbw %xmm0,%xmm3
pshufd $0x4e,%xmm3,%xmm3
pshuflw $0x1b,%xmm3,%xmm3
pshufhw $0x1b,%xmm3,%xmm3
punpckhbw %xmm0,%xmm1
pshufd $0x4e,%xmm1,%xmm1
pshuflw $0x1b,%xmm1,%xmm1
pshufhw $0x1b,%xmm1,%xmm1
packuswb %xmm3,%xmm1
movdqu %xmm2,-0x10(%rsi)
movdqu %xmm1,(%rsi)
add    $0xffffffffffffffe0,%rdx
add    $0x20,%rsi
cmp    %rdx,%r10
jne    11b0 <itoa+0xb0>
cmp    %r8,%rdi
je     12c4 <itoa+0x1c4>
lea    -0x18(%rsp),%rsi
mov    %rsi,%r8
not    %r8
add    %rax,%r8
mov    %rax,%rdi
and    $0x7,%rdi
je     1274 <itoa+0x174>
nopl   0x0(%rax)
movzbl -0x1(%rax),%edx
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %dl,(%rcx)
add    $0x1,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rdi
jne    1260 <itoa+0x160>
cmp    $0x7,%r8
jb     12c4 <itoa+0x1c4>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movzbl -0x1(%rax),%edx
mov    %dl,(%rcx)
movzbl -0x2(%rax),%edx
mov    %dl,0x1(%rcx)
movzbl -0x3(%rax),%edx
mov    %dl,0x2(%rcx)
movzbl -0x4(%rax),%edx
mov    %dl,0x3(%rcx)
movzbl -0x5(%rax),%edx
mov    %dl,0x4(%rcx)
movzbl -0x6(%rax),%edx
mov    %dl,0x5(%rcx)
movzbl -0x7(%rax),%edx
mov    %dl,0x6(%rcx)
movzbl -0x8(%rax),%edx
add    $0xfffffffffffffff8,%rax
mov    %dl,0x7(%rcx)
add    $0x8,%rcx
cmp    %rsi,%rax
jne    1280 <itoa+0x180>
movb   $0x0,(%rcx)
mov    %r9,%rax
ret

LLVM IR (-O0):
define i8* @itoa(i32 %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca [20 x i8]
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i8*
store i32 %0, i32* %4
store i8* %1, i8** %5
store i32 %2, i32* %6
%11 = bitcast [20 x i8]* %7 to i8*
%12 = load i32, i32* %6
%13 = icmp eq i32 %12, 16
br i1 %13, label %14, label %16
14: ; preds = %3
%15 = load i32, i32* %6
br label %17
16: ; preds = %3
br label %17
17: ; preds = %16, %14
%18 = phi i32 [ %15, %14 ], [ 10, %16 ]
store i32 %18, i32* %6
%19 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %7, i64 0, i64 0
store i8* %19, i8** %8
br label %20
20: ; preds = %41, %17
%21 = load i32, i32* %4
%22 = load i32, i32* %6
%23 = srem i32 %21, %22
store i32 %23, i32* %9
%24 = load i32, i32* %9
%25 = icmp slt i32 %24, 10
br i1 %25, label %26, label %29
26: ; preds = %20
%27 = load i32, i32* %9
%28 = add nsw i32 %27, 48
br label %33
29: ; preds = %20
%30 = load i32, i32* %9
%31 = sub nsw i32 %30, 10
%32 = add nsw i32 %31, 65
br label %33
33: ; preds = %29, %26
%34 = phi i32 [ %28, %26 ], [ %32, %29 ]
%35 = trunc i32 %34 to i8
%36 = load i8*, i8** %8
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %36, i32 1
store i8* %37, i8** %8
store i8 %35, i8* %36
%38 = load i32, i32* %4
%39 = load i32, i32* %6
%40 = sdiv i32 %38, %39
store i32 %40, i32* %4
br label %41
41: ; preds = %33
%42 = load i32, i32* %4
%43 = icmp sgt i32 %42, 0
br i1 %43, label %20, label %44
44: ; preds = %41
%45 = load i8*, i8** %5
store i8* %45, i8** %10
br label %46
46: ; preds = %50, %44
%47 = load i8*, i8** %8
%48 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %7, i64 0, i64 0
%49 = icmp ne i8* %47, %48
br i1 %49, label %50, label %56
50: ; preds = %46
%51 = load i8*, i8** %8
%52 = getelementptr inbounds i8, i8* %51, i32 -1
store i8* %52, i8** %8
%53 = load i8, i8* %52
%54 = load i8*, i8** %10
%55 = getelementptr inbounds i8, i8* %54, i32 1
store i8* %55, i8** %10
store i8 %53, i8* %54
br label %46
56: ; preds = %46
%57 = load i8*, i8** %10
store i8 0, i8* %57
%58 = load i8*, i8** %5
ret i8* %58
}

LLVM IR (-O2):
define i8* @itoa(i32 %0, i8* returned writeonly %1, i32 %2) {
%4 = alloca [20 x i8]
%5 = ptrtoint [20 x i8]* %4 to i64
%6 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %4, i64 0, i64 0
%7 = icmp eq i32 %2, 16
%8 = select i1 %7, i32 16, i32 10
br label %9
9: ; preds = %9, %3
%10 = phi i8* [ %6, %3 ], [ %17, %9 ]
%11 = phi i32 [ %0, %3 ], [ %18, %9 ]
%12 = srem i32 %11, %8
%13 = icmp slt i32 %12, 10
%14 = select i1 %13, i32 48, i32 55
%15 = add nsw i32 %14, %12
%16 = trunc i32 %15 to i8
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %10, i64 1
store i8 %16, i8* %10
%18 = sdiv i32 %11, %8
%19 = icmp sgt i32 %18, 0
br i1 %19, label %9, label %20
20: ; preds = %9
%21 = ptrtoint i8* %17 to i64
%22 = icmp eq i8* %17, %6
br i1 %22, label %110, label %23
23: ; preds = %20
%24 = sub i64 %21, %5
%25 = icmp ult i64 %24, 32
br i1 %25, label %60, label %26
26: ; preds = %23
%27 = sub i64 %21, %5
%28 = getelementptr i8, i8* %1, i64 %27
%29 = sub i64 %5, %21
%30 = getelementptr i8, i8* %17, i64 %29
%31 = icmp ugt i8* %17, %1
%32 = icmp ult i8* %30, %28
%33 = and i1 %31, %32
br i1 %33, label %60, label %34
34: ; preds = %26
%35 = and i64 %24, -32
%36 = getelementptr i8, i8* %1, i64 %35
%37 = sub i64 0, %35
%38 = getelementptr i8, i8* %17, i64 %37
br label %39
39: ; preds = %39, %34
%40 = phi i64 [ 0, %34 ], [ %56, %39 ]
%41 = getelementptr i8, i8* %1, i64 %40
%42 = sub i64 0, %40
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %10, i64 %42
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %43, i64 -15
%45 = bitcast i8* %44 to <16 x i8>*
%46 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %45
%47 = shufflevector <16 x i8> %46, <16 x i8> poison, <16 x i32> <i32 15, i32 14, i32 13, i32 12, i32 11, i32 10, i32 9, i32 8, i32 7, i32 6, i32 5, i32 4, i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%48 = getelementptr inbounds i8, i8* %43, i64 -16
%49 = getelementptr inbounds i8, i8* %48, i64 -15
%50 = bitcast i8* %49 to <16 x i8>*
%51 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %50
%52 = shufflevector <16 x i8> %51, <16 x i8> poison, <16 x i32> <i32 15, i32 14, i32 13, i32 12, i32 11, i32 10, i32 9, i32 8, i32 7, i32 6, i32 5, i32 4, i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%53 = bitcast i8* %41 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %47, <16 x i8>* %53
%54 = getelementptr i8, i8* %41, i64 16
%55 = bitcast i8* %54 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %52, <16 x i8>* %55
%56 = add nuw i64 %40, 32
%57 = icmp eq i64 %56, %35
br i1 %57, label %58, label %39
58: ; preds = %39
%59 = icmp eq i64 %24, %35
br i1 %59, label %110, label %60
60: ; preds = %26, %23, %58
%61 = phi i8* [ %1, %26 ], [ %1, %23 ], [ %36, %58 ]
%62 = phi i8* [ %17, %26 ], [ %17, %23 ], [ %38, %58 ]
%63 = ptrtoint i8* %62 to i64
%64 = xor i64 %5, -1
%65 = add i64 %64, %63
%66 = and i64 %63, 7
%67 = icmp eq i64 %66, 0
br i1 %67, label %77, label %68
68: ; preds = %60, %68
%69 = phi i8* [ %74, %68 ], [ %61, %60 ]
%70 = phi i8* [ %72, %68 ], [ %62, %60 ]
%71 = phi i64 [ %75, %68 ], [ 0, %60 ]
%72 = getelementptr inbounds i8, i8* %70, i64 -1
%73 = load i8, i8* %72
%74 = getelementptr inbounds i8, i8* %69, i64 1
store i8 %73, i8* %69
%75 = add i64 %71, 1
%76 = icmp eq i64 %75, %66
br i1 %76, label %77, label %68
77: ; preds = %68, %60
%78 = phi i8* [ undef, %60 ], [ %74, %68 ]
%79 = phi i8* [ %61, %60 ], [ %74, %68 ]
%80 = phi i8* [ %62, %60 ], [ %72, %68 ]
%81 = icmp ult i64 %65, 7
br i1 %81, label %110, label %82
82: ; preds = %77, %82
%83 = phi i8* [ %108, %82 ], [ %79, %77 ]
%84 = phi i8* [ %106, %82 ], [ %80, %77 ]
%85 = getelementptr inbounds i8, i8* %84, i64 -1
%86 = load i8, i8* %85
%87 = getelementptr inbounds i8, i8* %83, i64 1
store i8 %86, i8* %83
%88 = getelementptr inbounds i8, i8* %84, i64 -2
%89 = load i8, i8* %88
%90 = getelementptr inbounds i8, i8* %83, i64 2
store i8 %89, i8* %87
%91 = getelementptr inbounds i8, i8* %84, i64 -3
%92 = load i8, i8* %91
%93 = getelementptr inbounds i8, i8* %83, i64 3
store i8 %92, i8* %90
%94 = getelementptr inbounds i8, i8* %84, i64 -4
%95 = load i8, i8* %94
%96 = getelementptr inbounds i8, i8* %83, i64 4
store i8 %95, i8* %93
%97 = getelementptr inbounds i8, i8* %84, i64 -5
%98 = load i8, i8* %97
%99 = getelementptr inbounds i8, i8* %83, i64 5
store i8 %98, i8* %96
%100 = getelementptr inbounds i8, i8* %84, i64 -6
%101 = load i8, i8* %100
%102 = getelementptr inbounds i8, i8* %83, i64 6
store i8 %101, i8* %99
%103 = getelementptr inbounds i8, i8* %84, i64 -7
%104 = load i8, i8* %103
%105 = getelementptr inbounds i8, i8* %83, i64 7
store i8 %104, i8* %102
%106 = getelementptr inbounds i8, i8* %84, i64 -8
%107 = load i8, i8* %106
%108 = getelementptr inbounds i8, i8* %83, i64 8
store i8 %107, i8* %105
%109 = icmp eq i8* %106, %6
br i1 %109, label %110, label %82
110: ; preds = %77, %82, %58, %20
%111 = phi i8* [ %1, %20 ], [ %36, %58 ], [ %78, %77 ], [ %108, %82 ]
store i8 0, i8* %111
ret i8* %1
}