#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 */

/* Variables and functions */
char *malloc(int);
char *intToRoman(int num) {
  char *result = malloc(sizeof(char) * 20);
  const char ROMAN_SYMBOL[5][2] = {
      {'I', 'V'}, {'X', 'L'}, {'C', 'D'}, {'M', 0}, {0, 0}};
  int i, j, k, r;
  int n = 0;
  for (i = 1000, j = 3; i > 0; i /= 10, j--) {
    r = (int)num % (i * 10) / i;
    if (r >= 5) {
      if (r == 9) {
        result[n++] = ROMAN_SYMBOL[j][0];
        result[n++] = ROMAN_SYMBOL[j + 1][0];
      } else {
        result[n++] = ROMAN_SYMBOL[j][1];
        for (k = 6; k <= r; k++) {
          result[n++] = ROMAN_SYMBOL[j][0];
        }
      }
    } else {
      if (r == 4) {
        result[n++] = ROMAN_SYMBOL[j][0];
        result[n++] = ROMAN_SYMBOL[j][1];
      } else {
        for (k = 1; k <= r; k++) {
          result[n++] = ROMAN_SYMBOL[j][0];
        }
      }
    }
  }
  result[n] = 0;
  return result;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<intToRoman>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    $0x14,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    0xed0(%rip),%rax
mov    %rax,-0x1a(%rbp)
mov    0xecd(%rip),%ax
mov    %ax,-0x12(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
movl   $0x3e8,-0x20(%rbp)
movl   $0x3,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
jle    12df <intToRoman+0x1cf>
mov    -0x4(%rbp),%eax
imul   $0xa,-0x20(%rbp),%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,%eax
cltd
idivl  -0x20(%rbp)
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0x5,-0x2c(%rbp)
jl     122d <intToRoman+0x11d>
cmpl   $0x9,-0x2c(%rbp)
jne    11c8 <intToRoman+0xb8>
movslq -0x24(%rbp),%rax
mov    -0x1a(%rbp,%rax,2),%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x30(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
mov    -0x1a(%rbp,%rax,2),%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x30(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    1228 <intToRoman+0x118>
movslq -0x24(%rbp),%rax
mov    -0x19(%rbp,%rax,2),%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x30(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
movl   $0x6,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jg     1223 <intToRoman+0x113>
movslq -0x24(%rbp),%rax
mov    -0x1a(%rbp,%rax,2),%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x30(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    11ec <intToRoman+0xdc>
jmp    1228 <intToRoman+0x118>
jmp    12be <intToRoman+0x1ae>
cmpl   $0x4,-0x2c(%rbp)
jne    1276 <intToRoman+0x166>
movslq -0x24(%rbp),%rax
mov    -0x1a(%rbp,%rax,2),%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x30(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
movslq -0x24(%rbp),%rax
mov    -0x19(%rbp,%rax,2),%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x30(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    12b9 <intToRoman+0x1a9>
movl   $0x1,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jg     12b4 <intToRoman+0x1a4>
movslq -0x24(%rbp),%rax
mov    -0x1a(%rbp,%rax,2),%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x30(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    127d <intToRoman+0x16d>
jmp    12b9 <intToRoman+0x1a9>
jmp    12be <intToRoman+0x1ae>
jmp    12c3 <intToRoman+0x1b3>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1154 <intToRoman+0x44>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<intToRoman>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edi,%r14d
mov    $0x14,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,%r15
mov    $0x3e8,%r13d
xor    %r12d,%r12d
lea    0xebb(%rip),%rbx
jmp    118f <intToRoman+0x6f>
nopl   (%rax)
movzbl (%rbx),%eax
movslq %r12d,%rcx
mov    %al,(%r15,%rcx,1)
movzbl 0x1(%rbx),%eax
add    $0x2,%r12d
mov    %al,0x1(%r15,%rcx,1)
movslq %r13d,%rax
imul   $0x66666667,%rax,%rax
mov    %rax,%rcx
shr    $0x3f,%rcx
sar    $0x22,%rax
add    %ecx,%eax
add    $0xfffffffffffffffe,%rbx
cmp    $0x9,%r13d
mov    %eax,%r13d
jle    121a <intToRoman+0xfa>
lea    0x0(%r13,%r13,1),%eax
lea    (%rax,%rax,4),%ecx
mov    %r14d,%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,%eax
cltd
idiv   %r13d
mov    %eax,%ebp
cmp    $0x5,%eax
jl     11c0 <intToRoman+0xa0>
cmp    $0x9,%ebp
jne    11e0 <intToRoman+0xc0>
movzbl (%rbx),%eax
movslq %r12d,%rcx
mov    %al,(%r15,%rcx,1)
movzbl 0x2(%rbx),%eax
jmp    115e <intToRoman+0x3e>
nop
cmp    $0x4,%ebp
je     1150 <intToRoman+0x30>
test   %ebp,%ebp
jle    1167 <intToRoman+0x47>
movslq %r12d,%rdi
add    %r15,%rdi
mov    %ebp,%edx
movzbl (%rbx),%esi
call   1030 <memset@plt>
add    %ebp,%r12d
jmp    1167 <intToRoman+0x47>
xchg   %ax,%ax
movzbl 0x1(%rbx),%eax
movslq %r12d,%rcx
mov    %al,(%r15,%rcx,1)
lea    0x1(%r12),%eax
cmp    $0x6,%ebp
jae    11fd <intToRoman+0xdd>
mov    %eax,%r12d
jmp    1167 <intToRoman+0x47>
movslq %eax,%rdi
add    %r15,%rdi
lea    -0x5(%rbp),%edx
movzbl (%rbx),%esi
call   1030 <memset@plt>
add    %ebp,%r12d
add    $0xfffffffc,%r12d
jmp    1167 <intToRoman+0x47>
movslq %r12d,%rax
movb   $0x0,(%r15,%rax,1)
mov    %r15,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@__const.intToRoman.ROMAN_SYMBOL = [5 x [2 x i8]] [[2 x i8] c"IV", [2 x i8] c"XL", [2 x i8] c"CD", [2 x i8] c"M\00", [2 x i8] zeroinitializer]
define i8* @intToRoman(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i8*
%4 = alloca [5 x [2 x i8]]
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
%10 = call i8* @malloc(i32 20)
store i8* %10, i8** %3
%11 = bitcast [5 x [2 x i8]]* %4 to i8*
store i32 0, i32* %9
store i32 1000, i32* %5
store i32 3, i32* %6
br label %12
12: ; preds = %126, %1
%13 = load i32, i32* %5
%14 = icmp sgt i32 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %131
15: ; preds = %12
%16 = load i32, i32* %2
%17 = load i32, i32* %5
%18 = mul nsw i32 %17, 10
%19 = srem i32 %16, %18
%20 = load i32, i32* %5
%21 = sdiv i32 %19, %20
store i32 %21, i32* %8
%22 = load i32, i32* %8
%23 = icmp sge i32 %22, 5
br i1 %23, label %24, label %80
24: ; preds = %15
%25 = load i32, i32* %8
%26 = icmp eq i32 %25, 9
br i1 %26, label %27, label %49
27: ; preds = %24
%28 = load i32, i32* %6
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds [5 x [2 x i8]], [5 x [2 x i8]]* %4, i64 0, i64 %29
%31 = getelementptr inbounds [2 x i8], [2 x i8]* %30, i64 0, i64 0
%32 = load i8, i8* %31
%33 = load i8*, i8** %3
%34 = load i32, i32* %9
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %9
%36 = sext i32 %34 to i64
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %33, i64 %36
store i8 %32, i8* %37
%38 = load i32, i32* %6
%39 = add nsw i32 %38, 1
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds [5 x [2 x i8]], [5 x [2 x i8]]* %4, i64 0, i64 %40
%42 = getelementptr inbounds [2 x i8], [2 x i8]* %41, i64 0, i64 0
%43 = load i8, i8* %42
%44 = load i8*, i8** %3
%45 = load i32, i32* %9
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %9
%47 = sext i32 %45 to i64
%48 = getelementptr inbounds i8, i8* %44, i64 %47
store i8 %43, i8* %48
br label %79
49: ; preds = %24
%50 = load i32, i32* %6
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds [5 x [2 x i8]], [5 x [2 x i8]]* %4, i64 0, i64 %51
%53 = getelementptr inbounds [2 x i8], [2 x i8]* %52, i64 0, i64 1
%54 = load i8, i8* %53
%55 = load i8*, i8** %3
%56 = load i32, i32* %9
%57 = add nsw i32 %56, 1
store i32 %57, i32* %9
%58 = sext i32 %56 to i64
%59 = getelementptr inbounds i8, i8* %55, i64 %58
store i8 %54, i8* %59
store i32 6, i32* %7
br label %60
60: ; preds = %75, %49
%61 = load i32, i32* %7
%62 = load i32, i32* %8
%63 = icmp sle i32 %61, %62
br i1 %63, label %64, label %78
64: ; preds = %60
%65 = load i32, i32* %6
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds [5 x [2 x i8]], [5 x [2 x i8]]* %4, i64 0, i64 %66
%68 = getelementptr inbounds [2 x i8], [2 x i8]* %67, i64 0, i64 0
%69 = load i8, i8* %68
%70 = load i8*, i8** %3
%71 = load i32, i32* %9
%72 = add nsw i32 %71, 1
store i32 %72, i32* %9
%73 = sext i32 %71 to i64
%74 = getelementptr inbounds i8, i8* %70, i64 %73
store i8 %69, i8* %74
br label %75
75: ; preds = %64
%76 = load i32, i32* %7
%77 = add nsw i32 %76, 1
store i32 %77, i32* %7
br label %60
78: ; preds = %60
br label %79
79: ; preds = %78, %27
br label %125
80: ; preds = %15
%81 = load i32, i32* %8
%82 = icmp eq i32 %81, 4
br i1 %82, label %83, label %104
83: ; preds = %80
%84 = load i32, i32* %6
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = getelementptr inbounds [5 x [2 x i8]], [5 x [2 x i8]]* %4, i64 0, i64 %85
%87 = getelementptr inbounds [2 x i8], [2 x i8]* %86, i64 0, i64 0
%88 = load i8, i8* %87
%89 = load i8*, i8** %3
%90 = load i32, i32* %9
%91 = add nsw i32 %90, 1
store i32 %91, i32* %9
%92 = sext i32 %90 to i64
%93 = getelementptr inbounds i8, i8* %89, i64 %92
store i8 %88, i8* %93
%94 = load i32, i32* %6
%95 = sext i32 %94 to i64
%96 = getelementptr inbounds [5 x [2 x i8]], [5 x [2 x i8]]* %4, i64 0, i64 %95
%97 = getelementptr inbounds [2 x i8], [2 x i8]* %96, i64 0, i64 1
%98 = load i8, i8* %97
%99 = load i8*, i8** %3
%100 = load i32, i32* %9
%101 = add nsw i32 %100, 1
store i32 %101, i32* %9
%102 = sext i32 %100 to i64
%103 = getelementptr inbounds i8, i8* %99, i64 %102
store i8 %98, i8* %103
br label %124
104: ; preds = %80
store i32 1, i32* %7
br label %105
105: ; preds = %120, %104
%106 = load i32, i32* %7
%107 = load i32, i32* %8
%108 = icmp sle i32 %106, %107
br i1 %108, label %109, label %123
109: ; preds = %105
%110 = load i32, i32* %6
%111 = sext i32 %110 to i64
%112 = getelementptr inbounds [5 x [2 x i8]], [5 x [2 x i8]]* %4, i64 0, i64 %111
%113 = getelementptr inbounds [2 x i8], [2 x i8]* %112, i64 0, i64 0
%114 = load i8, i8* %113
%115 = load i8*, i8** %3
%116 = load i32, i32* %9
%117 = add nsw i32 %116, 1
store i32 %117, i32* %9
%118 = sext i32 %116 to i64
%119 = getelementptr inbounds i8, i8* %115, i64 %118
store i8 %114, i8* %119
br label %120
120: ; preds = %109
%121 = load i32, i32* %7
%122 = add nsw i32 %121, 1
store i32 %122, i32* %7
br label %105
123: ; preds = %105
br label %124
124: ; preds = %123, %83
br label %125
125: ; preds = %124, %79
br label %126
126: ; preds = %125
%127 = load i32, i32* %5
%128 = sdiv i32 %127, 10
store i32 %128, i32* %5
%129 = load i32, i32* %6
%130 = add nsw i32 %129, -1
store i32 %130, i32* %6
br label %12
131: ; preds = %12
%132 = load i8*, i8** %3
%133 = load i32, i32* %9
%134 = sext i32 %133 to i64
%135 = getelementptr inbounds i8, i8* %132, i64 %134
store i8 0, i8* %135
%136 = load i8*, i8** %3
ret i8* %136
}

LLVM IR (-O2):
@__const.intToRoman.ROMAN_SYMBOL = [5 x [2 x i8]] [[2 x i8] c"IV", [2 x i8] c"XL", [2 x i8] c"CD", [2 x i8] c"M\00", [2 x i8] zeroinitializer]
define noalias i8* @intToRoman(i32 %0) {
%2 = tail call dereferenceable_or_null(20) i8* @malloc(i32 20)
br label %3
3: ; preds = %1, %63
%4 = phi i64 [ 3, %1 ], [ %66, %63 ]
%5 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %64, %63 ]
%6 = phi i32 [ 1000, %1 ], [ %65, %63 ]
%7 = mul nuw nsw i32 %6, 10
%8 = srem i32 %0, %7
%9 = sdiv i32 %8, %6
%10 = icmp sgt i32 %9, 4
br i1 %10, label %11, label %41
11: ; preds = %3
%12 = icmp eq i32 %9, 9
br i1 %12, label %13, label %25
13: ; preds = %11
%14 = getelementptr inbounds [5 x [2 x i8]], [5 x [2 x i8]]* @__const.intToRoman.ROMAN_SYMBOL, i64 0, i64 %4, i64 0
%15 = load i8, i8* %14
%16 = add nsw i32 %5, 1
%17 = sext i32 %5 to i64
%18 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %17
store i8 %15, i8* %18
%19 = add nuw nsw i64 %4, 1
%20 = getelementptr inbounds [5 x [2 x i8]], [5 x [2 x i8]]* @__const.intToRoman.ROMAN_SYMBOL, i64 0, i64 %19, i64 0
%21 = load i8, i8* %20
%22 = add nsw i32 %5, 2
%23 = sext i32 %16 to i64
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %23
store i8 %21, i8* %24
br label %63
25: ; preds = %11
%26 = getelementptr inbounds [5 x [2 x i8]], [5 x [2 x i8]]* @__const.intToRoman.ROMAN_SYMBOL, i64 0, i64 %4, i64 1
%27 = load i8, i8* %26
%28 = sext i32 %5 to i64
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %28
store i8 %27, i8* %29
%30 = add i32 %5, 1
%31 = icmp ult i32 %9, 6
br i1 %31, label %63, label %32
32: ; preds = %25
%33 = getelementptr inbounds [5 x [2 x i8]], [5 x [2 x i8]]* @__const.intToRoman.ROMAN_SYMBOL, i64 0, i64 %4, i64 0
%34 = load i8, i8* %33
%35 = sext i32 %30 to i64
%36 = getelementptr i8, i8* %2, i64 %35
%37 = add nsw i32 %9, -5
%38 = zext i32 %37 to i64
%39 = add i32 %5, %9
%40 = add i32 %39, -4
br label %63
41: ; preds = %3
%42 = icmp eq i32 %9, 4
br i1 %42, label %52, label %43
43: ; preds = %41
%44 = icmp slt i32 %9, 1
br i1 %44, label %63, label %45
45: ; preds = %43
%46 = getelementptr inbounds [5 x [2 x i8]], [5 x [2 x i8]]* @__const.intToRoman.ROMAN_SYMBOL, i64 0, i64 %4, i64 0
%47 = load i8, i8* %46
%48 = sext i32 %5 to i64
%49 = getelementptr i8, i8* %2, i64 %48
%50 = zext i32 %9 to i64
%51 = add i32 %5, %9
br label %63
52: ; preds = %41
%53 = getelementptr inbounds [5 x [2 x i8]], [5 x [2 x i8]]* @__const.intToRoman.ROMAN_SYMBOL, i64 0, i64 %4, i64 0
%54 = load i8, i8* %53
%55 = add nsw i32 %5, 1
%56 = sext i32 %5 to i64
%57 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %56
store i8 %54, i8* %57
%58 = getelementptr inbounds [5 x [2 x i8]], [5 x [2 x i8]]* @__const.intToRoman.ROMAN_SYMBOL, i64 0, i64 %4, i64 1
%59 = load i8, i8* %58
%60 = add nsw i32 %5, 2
%61 = sext i32 %55 to i64
%62 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %61
store i8 %59, i8* %62
br label %63
63: ; preds = %45, %32, %43, %25, %13, %52
%64 = phi i32 [ %22, %13 ], [ %60, %52 ], [ %30, %25 ], [ %5, %43 ], [ %40, %32 ], [ %51, %45 ]
%65 = sdiv i32 %6, 10
%66 = add nsw i64 %4, -1
%67 = icmp sgt i32 %6, 9
br i1 %67, label %3, label %68
68: ; preds = %63
%69 = sext i32 %64 to i64
%70 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %69
store i8 0, i8* %70
ret i8* %2
}