int fact_2(int a) {
  if (0 > a)
    a *= -1;
  int i = 1;
  while (a)
    i *= a--;
  return i;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fact_2>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jle    1119 <fact_2+0x19>
imul   $0xffffffff,-0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
movl   $0x1,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
je     1141 <fact_2+0x41>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x4(%rbp)
imul   -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1120 <fact_2+0x20>
mov    -0x8(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fact_2>:
test   %edi,%edi
je     1158 <fact_2+0x58>
mov    %edi,%ecx
neg    %ecx
cmovs  %edi,%ecx
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x8,%ecx
jb     1340 <fact_2+0x240>
mov    %ecx,%edx
and    $0x7ffffff8,%edx
movd   %ecx,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm6
paddd  0xece(%rip),%xmm6
lea    -0x8(%rdx),%edi
mov    %edi,%esi
shr    $0x3,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x18,%edi
jae    115e <fact_2+0x5e>
movdqa 0xec1(%rip),%xmm1
movdqa %xmm1,%xmm2
jmp    1291 <fact_2+0x191>
mov    $0x1,%eax
ret
and    $0xfffffffc,%esi
movdqa 0xea7(%rip),%xmm1
movdqa 0xebe(%rip),%xmm9
movdqa 0xec5(%rip),%xmm10
movdqa 0xecc(%rip),%xmm11
movdqa 0xed3(%rip),%xmm12
movdqa 0xeda(%rip),%xmm13
movdqa 0xee1(%rip),%xmm14
movdqa 0xee8(%rip),%xmm15
movdqa %xmm1,%xmm2
nopl   0x0(%rax)
movdqa %xmm6,%xmm0
paddd  0xe64(%rip),%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm3
pmuludq %xmm7,%xmm3
pmuludq %xmm6,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm4
pmuludq %xmm7,%xmm4
pmuludq %xmm2,%xmm0
movdqa %xmm6,%xmm2
paddd  %xmm9,%xmm2
movdqa %xmm6,%xmm7
paddd  %xmm10,%xmm7
pmuludq %xmm2,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm2
pmuludq %xmm3,%xmm2
pmuludq %xmm7,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm3
pmuludq %xmm4,%xmm3
movdqa %xmm6,%xmm4
paddd  %xmm11,%xmm4
movdqa %xmm6,%xmm7
paddd  %xmm12,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm5
pmuludq %xmm2,%xmm5
pmuludq %xmm1,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm8
pmuludq %xmm3,%xmm8
pmuludq %xmm0,%xmm7
movdqa %xmm6,%xmm0
paddd  %xmm13,%xmm0
movdqa %xmm6,%xmm3
paddd  %xmm14,%xmm3
pmuludq %xmm0,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm5,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm3,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm0
pmuludq %xmm8,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm15,%xmm6
add    $0xfffffffc,%esi
jne    11b0 <fact_2+0xb0>
test   %eax,%eax
je     1301 <fact_2+0x201>
movdqa 0xd83(%rip),%xmm3
movdqa 0xd8b(%rip),%xmm4
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movdqa %xmm6,%xmm0
paddd  %xmm3,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm5
pmuludq %xmm6,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm7
pmuludq %xmm5,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm5
punpckldq %xmm5,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm5
pmuludq %xmm0,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm5,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm4,%xmm6
add    $0xffffffff,%eax
jne    12b0 <fact_2+0x1b0>
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm3
pmuludq %xmm0,%xmm3
pmuludq %xmm1,%xmm2
pshufd $0xee,%xmm2,%xmm0
pmuludq %xmm2,%xmm0
pshufd $0xaa,%xmm3,%xmm1
pmuludq %xmm3,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%eax
cmp    %edx,%ecx
je     1348 <fact_2+0x248>
and    $0x7,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
imul   %ecx,%eax
add    $0xffffffff,%ecx
jne    1340 <fact_2+0x240>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @fact_2(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
%4 = load i32, i32* %2
%5 = icmp sgt i32 0, %4
br i1 %5, label %6, label %9
6: ; preds = %1
%7 = load i32, i32* %2
%8 = mul nsw i32 %7, -1
store i32 %8, i32* %2
br label %9
9: ; preds = %6, %1
store i32 1, i32* %3
br label %10
10: ; preds = %13, %9
%11 = load i32, i32* %2
%12 = icmp ne i32 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %18
13: ; preds = %10
%14 = load i32, i32* %2
%15 = add nsw i32 %14, -1
store i32 %15, i32* %2
%16 = load i32, i32* %3
%17 = mul nsw i32 %16, %14
store i32 %17, i32* %3
br label %10
18: ; preds = %10
%19 = load i32, i32* %3
ret i32 %19
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @fact_2(i32 %0) {
%2 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %2, label %75, label %3
3: ; preds = %1
%4 = tail call i32 @llvm.abs.i32(i32 %0, i1 true)
%5 = icmp ult i32 %4, 8
br i1 %5, label %66, label %6
6: ; preds = %3
%7 = and i32 %4, 2147483640
%8 = and i32 %4, 7
%9 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %4, i64 0
%10 = shufflevector <4 x i32> %9, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%11 = add <4 x i32> %10, <i32 0, i32 -1, i32 -2, i32 -3>
%12 = add nsw i32 %7, -8
%13 = lshr exact i32 %12, 3
%14 = add nuw nsw i32 %13, 1
%15 = and i32 %14, 3
%16 = icmp ult i32 %12, 24
br i1 %16, label %42, label %17
17: ; preds = %6
%18 = and i32 %14, 1073741820
br label %19
19: ; preds = %19, %17
%20 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %17 ], [ %37, %19 ]
%21 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %17 ], [ %38, %19 ]
%22 = phi <4 x i32> [ %11, %17 ], [ %39, %19 ]
%23 = phi i32 [ 0, %17 ], [ %40, %19 ]
%24 = add <4 x i32> %22, <i32 -4, i32 -4, i32 -4, i32 -4>
%25 = mul <4 x i32> %20, %22
%26 = mul <4 x i32> %21, %24
%27 = add <4 x i32> %22, <i32 -8, i32 -8, i32 -8, i32 -8>
%28 = add <4 x i32> %22, <i32 -12, i32 -12, i32 -12, i32 -12>
%29 = mul <4 x i32> %25, %27
%30 = mul <4 x i32> %26, %28
%31 = add <4 x i32> %22, <i32 -16, i32 -16, i32 -16, i32 -16>
%32 = add <4 x i32> %22, <i32 -20, i32 -20, i32 -20, i32 -20>
%33 = mul <4 x i32> %29, %31
%34 = mul <4 x i32> %30, %32
%35 = add <4 x i32> %22, <i32 -24, i32 -24, i32 -24, i32 -24>
%36 = add <4 x i32> %22, <i32 -28, i32 -28, i32 -28, i32 -28>
%37 = mul <4 x i32> %33, %35
%38 = mul <4 x i32> %34, %36
%39 = add <4 x i32> %22, <i32 -32, i32 -32, i32 -32, i32 -32>
%40 = add i32 %23, 4
%41 = icmp eq i32 %40, %18
br i1 %41, label %42, label %19
42: ; preds = %19, %6
%43 = phi <4 x i32> [ undef, %6 ], [ %37, %19 ]
%44 = phi <4 x i32> [ undef, %6 ], [ %38, %19 ]
%45 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %6 ], [ %37, %19 ]
%46 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %6 ], [ %38, %19 ]
%47 = phi <4 x i32> [ %11, %6 ], [ %39, %19 ]
%48 = icmp eq i32 %15, 0
br i1 %48, label %60, label %49
49: ; preds = %42, %49
%50 = phi <4 x i32> [ %55, %49 ], [ %45, %42 ]
%51 = phi <4 x i32> [ %56, %49 ], [ %46, %42 ]
%52 = phi <4 x i32> [ %57, %49 ], [ %47, %42 ]
%53 = phi i32 [ %58, %49 ], [ 0, %42 ]
%54 = add <4 x i32> %52, <i32 -4, i32 -4, i32 -4, i32 -4>
%55 = mul <4 x i32> %50, %52
%56 = mul <4 x i32> %51, %54
%57 = add <4 x i32> %52, <i32 -8, i32 -8, i32 -8, i32 -8>
%58 = add i32 %53, 1
%59 = icmp eq i32 %58, %15
br i1 %59, label %60, label %49
60: ; preds = %49, %42
%61 = phi <4 x i32> [ %43, %42 ], [ %55, %49 ]
%62 = phi <4 x i32> [ %44, %42 ], [ %56, %49 ]
%63 = mul <4 x i32> %62, %61
%64 = call i32 @llvm.vector.reduce.mul.v4i32(<4 x i32> %63)
%65 = icmp eq i32 %4, %7
br i1 %65, label %75, label %66
66: ; preds = %3, %60
%67 = phi i32 [ 1, %3 ], [ %64, %60 ]
%68 = phi i32 [ %4, %3 ], [ %8, %60 ]
br label %69
69: ; preds = %66, %69
%70 = phi i32 [ %73, %69 ], [ %67, %66 ]
%71 = phi i32 [ %72, %69 ], [ %68, %66 ]
%72 = add nsw i32 %71, -1
%73 = mul nsw i32 %70, %71
%74 = icmp eq i32 %72, 0
br i1 %74, label %75, label %69
75: ; preds = %69, %60, %1
%76 = phi i32 [ 1, %1 ], [ %64, %60 ], [ %73, %69 ]
ret i32 %76
}