int decompose(int n, int *ifac, const int ntryh[3]) {
  int nl = n, nf = 0, i, j = 0;
  for (j = 0; j < 3; ++j) {
    int ntry = ntryh[j];
    while (nl != 1) {
      int nq = nl / ntry;
      int nr = nl - ntry * nq;
      if (nr == 0) {
        ifac[2 + nf++] = ntry;
        nl = nq;
        if (ntry == 2 && nf != 1) {
          for (i = 2; i <= nf; ++i) {
            int ib = nf - i + 2;
            ifac[ib + 1] = ifac[ib];
          }
          ifac[2] = 2;
        }
      } else
        break;
    }
  }
  ifac[0] = n;
  ifac[1] = nf;
  return nf;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<decompose>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x3,-0x28(%rbp)
jge    1219 <decompose+0x119>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x1c(%rbp)
je     1206 <decompose+0x106>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x2c(%rbp)
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x30(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x34(%rbp)
jne    11fc <decompose+0xfc>
mov    -0x2c(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x20(%rbp)
add    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x2,-0x2c(%rbp)
jne    11f7 <decompose+0xf7>
cmpl   $0x1,-0x20(%rbp)
je     11f7 <decompose+0xf7>
movl   $0x2,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jg     11ec <decompose+0xec>
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11ab <decompose+0xab>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movl   $0x2,0x8(%rax)
jmp    1201 <decompose+0x101>
jmp    1206 <decompose+0x106>
jmp    1142 <decompose+0x42>
jmp    120b <decompose+0x10b>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    112a <decompose+0x2a>
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %ecx,0x4(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<decompose>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
xor    %r9d,%r9d
cmp    $0x1,%edi
jne    1120 <decompose+0x20>
mov    %edi,(%rsi)
mov    %r9d,0x4(%rsi)
mov    %r9d,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret
mov    %rdx,%r8
mov    (%rdx),%r10d
lea    0x8(%rsi),%r12
mov    $0x1,%r14d
xor    %r9d,%r9d
mov    %edi,%r11d
jmp    1157 <decompose+0x57>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movl   $0x2,0x8(%rsi)
add    $0x1,%r14
add    $0x4,%r12
mov    %eax,%r11d
cmp    $0x1,%eax
je     110f <decompose+0xf>
mov    %r9,%r15
cmp    $0x3,%r14
mov    $0x2,%ebx
cmovge %r14,%rbx
mov    %r11d,%eax
cltd
idiv   %r10d
mov    %eax,%ecx
imul   %r10d,%ecx
cmp    %ecx,%r11d
jne    11ea <decompose+0xea>
lea    0x1(%r15),%r9
mov    %r10d,0x8(%rsi,%r15,4)
cmp    $0x2,%r10d
jne    1147 <decompose+0x47>
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
mov    %rbx,%r11
and    $0xfffffffffffffffe,%r11
test   %r15,%r15
je     1147 <decompose+0x47>
jle    1140 <decompose+0x40>
mov    $0x2,%edx
cmp    $0x3,%r14
jl     11ce <decompose+0xce>
mov    $0xfffffffffffffffe,%rdx
nopl   0x0(%rax)
mov    (%r12,%rdx,4),%rcx
mov    %rcx,0x4(%r12,%rdx,4)
lea    (%r11,%rdx,1),%rcx
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
add    $0xfffffffffffffffe,%rdx
cmp    $0xfffffffffffffffe,%rcx
jne    11b0 <decompose+0xb0>
neg    %rdx
test   $0x1,%bl
je     1140 <decompose+0x40>
mov    %r9,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    0x8(%rsi,%rcx,4),%edx
mov    %edx,0xc(%rsi,%rcx,4)
jmp    1140 <decompose+0x40>
mov    0x4(%r8),%r10d
movslq %r15d,%r9
movslq %r9d,%rax
lea    (%rsi,%rax,4),%r14
add    $0x8,%r14
jmp    121b <decompose+0x11b>
xchg   %ax,%ax
movl   $0x2,0x8(%rsi)
add    $0x1,%r9
add    $0x4,%r14
mov    %eax,%r11d
cmp    $0x1,%eax
je     110f <decompose+0xf>
mov    %r11d,%eax
cltd
idiv   %r10d
mov    %eax,%edx
imul   %r10d,%edx
cmp    %edx,%r11d
jne    1264 <decompose+0x164>
mov    %r10d,0x8(%rsi,%r9,4)
cmp    $0x2,%r10d
jne    1207 <decompose+0x107>
test   %r9,%r9
je     1207 <decompose+0x107>
jle    1200 <decompose+0x100>
mov    $0x1,%edx
mov    %r14,%rbx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x4(%rbx),%ecx
mov    %ecx,(%rbx)
add    $0xfffffffffffffffc,%rbx
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%r9
jge    1250 <decompose+0x150>
jmp    1200 <decompose+0x100>
mov    0x8(%r8),%r10d
movslq %r9d,%r9
movslq %r9d,%rax
lea    (%rsi,%rax,4),%rbx
add    $0x8,%rbx
jmp    1299 <decompose+0x199>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movl   $0x2,0x8(%rsi)
add    $0x1,%r9
add    $0x4,%rbx
cmp    $0x1,%r11d
je     110f <decompose+0xf>
mov    %r11d,%r8d
mov    %r11d,%eax
cltd
idiv   %r10d
mov    %eax,%r11d
imul   %r10d,%eax
cmp    %eax,%r8d
jne    110f <decompose+0xf>
mov    %r10d,0x8(%rsi,%r9,4)
cmp    $0x2,%r10d
jne    1287 <decompose+0x187>
test   %r9,%r9
je     1287 <decompose+0x187>
jle    1280 <decompose+0x180>
mov    $0x1,%eax
mov    %rbx,%rdx
nopl   (%rax)
mov    -0x4(%rdx),%ecx
mov    %ecx,(%rdx)
add    $0xfffffffffffffffc,%rdx
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r9
jge    12d0 <decompose+0x1d0>
jmp    1280 <decompose+0x180>

LLVM IR (-O0):
define i32 @decompose(i32 %0, i32* %1, i32* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32* %1, i32** %5
store i32* %2, i32** %6
%15 = load i32, i32* %4
store i32 %15, i32* %7
store i32 0, i32* %8
store i32 0, i32* %10
store i32 0, i32* %10
br label %16
16: ; preds = %83, %3
%17 = load i32, i32* %10
%18 = icmp slt i32 %17, 3
br i1 %18, label %19, label %86
19: ; preds = %16
%20 = load i32*, i32** %6
%21 = load i32, i32* %10
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
store i32 %24, i32* %11
br label %25
25: ; preds = %81, %19
%26 = load i32, i32* %7
%27 = icmp ne i32 %26, 1
br i1 %27, label %28, label %82
28: ; preds = %25
%29 = load i32, i32* %7
%30 = load i32, i32* %11
%31 = sdiv i32 %29, %30
store i32 %31, i32* %12
%32 = load i32, i32* %7
%33 = load i32, i32* %11
%34 = load i32, i32* %12
%35 = mul nsw i32 %33, %34
%36 = sub nsw i32 %32, %35
store i32 %36, i32* %13
%37 = load i32, i32* %13
%38 = icmp eq i32 %37, 0
br i1 %38, label %39, label %80
39: ; preds = %28
%40 = load i32, i32* %11
%41 = load i32*, i32** %5
%42 = load i32, i32* %8
%43 = add nsw i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %8
%44 = add nsw i32 2, %42
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %45
store i32 %40, i32* %46
%47 = load i32, i32* %12
store i32 %47, i32* %7
%48 = load i32, i32* %11
%49 = icmp eq i32 %48, 2
br i1 %49, label %50, label %79
50: ; preds = %39
%51 = load i32, i32* %8
%52 = icmp ne i32 %51, 1
br i1 %52, label %53, label %79
53: ; preds = %50
store i32 2, i32* %9
br label %54
54: ; preds = %73, %53
%55 = load i32, i32* %9
%56 = load i32, i32* %8
%57 = icmp sle i32 %55, %56
br i1 %57, label %58, label %76
58: ; preds = %54
%59 = load i32, i32* %8
%60 = load i32, i32* %9
%61 = sub nsw i32 %59, %60
%62 = add nsw i32 %61, 2
store i32 %62, i32* %14
%63 = load i32*, i32** %5
%64 = load i32, i32* %14
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %65
%67 = load i32, i32* %66
%68 = load i32*, i32** %5
%69 = load i32, i32* %14
%70 = add nsw i32 %69, 1
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %68, i64 %71
store i32 %67, i32* %72
br label %73
73: ; preds = %58
%74 = load i32, i32* %9
%75 = add nsw i32 %74, 1
store i32 %75, i32* %9
br label %54
76: ; preds = %54
%77 = load i32*, i32** %5
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %77, i64 2
store i32 2, i32* %78
br label %79
79: ; preds = %76, %50, %39
br label %81
80: ; preds = %28
br label %82
81: ; preds = %79
br label %25
82: ; preds = %80, %25
br label %83
83: ; preds = %82
%84 = load i32, i32* %10
%85 = add nsw i32 %84, 1
store i32 %85, i32* %10
br label %16
86: ; preds = %16
%87 = load i32, i32* %4
%88 = load i32*, i32** %5
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %88, i64 0
store i32 %87, i32* %89
%90 = load i32, i32* %8
%91 = load i32*, i32** %5
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %91, i64 1
store i32 %90, i32* %92
%93 = load i32, i32* %8
ret i32 %93
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @decompose(i32 %0, i32* nocapture %1, i32* nocapture %2) {
%4 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 2
%5 = load i32, i32* %2
%6 = icmp eq i32 %0, 1
br i1 %6, label %136, label %7
7: ; preds = %3
%8 = icmp eq i32 %5, 2
br label %9
9: ; preds = %7, %60
%10 = phi i64 [ 1, %7 ], [ %62, %60 ]
%11 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %19, %60 ]
%12 = phi i32 [ %0, %7 ], [ %15, %60 ]
%13 = call i64 @llvm.smax.i64(i64 %10, i64 2)
%14 = add nsw i64 %13, -1
%15 = sdiv i32 %12, %5
%16 = mul nsw i32 %15, %5
%17 = icmp eq i32 %12, %16
br i1 %17, label %18, label %65
18: ; preds = %9
%19 = add i64 %11, 1
%20 = add nsw i64 %11, 2
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %20
store i32 %5, i32* %21
%22 = icmp ne i64 %11, 0
%23 = select i1 %8, i1 %22, i1 false
br i1 %23, label %24, label %60
24: ; preds = %18
%25 = icmp slt i64 %11, 1
br i1 %25, label %59, label %26
26: ; preds = %24
%27 = and i64 %14, 1
%28 = icmp slt i64 %10, 3
br i1 %28, label %49, label %29
29: ; preds = %26
%30 = and i64 %14, -2
br label %31
31: ; preds = %31, %29
%32 = phi i64 [ 2, %29 ], [ %46, %31 ]
%33 = phi i64 [ 0, %29 ], [ %47, %31 ]
%34 = sub nsw i64 %19, %32
%35 = add nsw i64 %34, 2
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %35
%37 = load i32, i32* %36
%38 = add nsw i64 %34, 3
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %38
store i32 %37, i32* %39
%40 = sub i64 %11, %32
%41 = add nsw i64 %40, 2
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = add nsw i64 %40, 3
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %44
store i32 %43, i32* %45
%46 = add nuw nsw i64 %32, 2
%47 = add i64 %33, 2
%48 = icmp eq i64 %47, %30
br i1 %48, label %49, label %31
49: ; preds = %31, %26
%50 = phi i64 [ 2, %26 ], [ %46, %31 ]
%51 = icmp eq i64 %27, 0
br i1 %51, label %59, label %52
52: ; preds = %49
%53 = sub nsw i64 %19, %50
%54 = add nsw i64 %53, 2
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
%57 = add nsw i64 %53, 3
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %57
store i32 %56, i32* %58
br label %59
59: ; preds = %52, %49, %24
store i32 2, i32* %4
br label %60
60: ; preds = %59, %18
%61 = icmp eq i32 %15, 1
%62 = add i64 %10, 1
br i1 %61, label %63, label %9
63: ; preds = %60
%64 = trunc i64 %19 to i32
br label %136
65: ; preds = %9
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 1
%67 = load i32, i32* %66
%68 = icmp eq i32 %67, 2
%69 = shl i64 %11, 32
%70 = ashr exact i64 %69, 32
br label %71
71: ; preds = %96, %65
%72 = phi i64 [ %70, %65 ], [ %78, %96 ]
%73 = phi i32 [ %12, %65 ], [ %74, %96 ]
%74 = sdiv i32 %73, %67
%75 = mul nsw i32 %74, %67
%76 = icmp eq i32 %73, %75
br i1 %76, label %77, label %100
77: ; preds = %71
%78 = add i64 %72, 1
%79 = add nsw i64 %72, 2
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %79
store i32 %67, i32* %80
%81 = icmp ne i64 %72, 0
%82 = select i1 %68, i1 %81, i1 false
br i1 %82, label %83, label %96
83: ; preds = %77
%84 = icmp slt i64 %72, 1
br i1 %84, label %95, label %85
85: ; preds = %83, %85
%86 = phi i64 [ %93, %85 ], [ 2, %83 ]
%87 = sub nsw i64 %78, %86
%88 = add nsw i64 %87, 2
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %88
%90 = load i32, i32* %89
%91 = add nsw i64 %87, 3
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %91
store i32 %90, i32* %92
%93 = add nuw nsw i64 %86, 1
%94 = icmp slt i64 %72, %86
br i1 %94, label %95, label %85
95: ; preds = %85, %83
store i32 2, i32* %4
br label %96
96: ; preds = %95, %77
%97 = icmp eq i32 %74, 1
br i1 %97, label %98, label %71
98: ; preds = %96
%99 = trunc i64 %78 to i32
br label %136
100: ; preds = %71
%101 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 2
%102 = load i32, i32* %101
%103 = icmp eq i32 %102, 2
%104 = shl i64 %72, 32
%105 = ashr exact i64 %104, 32
br label %106
106: ; preds = %131, %100
%107 = phi i64 [ %105, %100 ], [ %113, %131 ]
%108 = phi i32 [ %73, %100 ], [ %109, %131 ]
%109 = sdiv i32 %108, %102
%110 = mul nsw i32 %109, %102
%111 = icmp eq i32 %108, %110
br i1 %111, label %112, label %133
112: ; preds = %106
%113 = add i64 %107, 1
%114 = add nsw i64 %107, 2
%115 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %114
store i32 %102, i32* %115
%116 = icmp ne i64 %107, 0
%117 = select i1 %103, i1 %116, i1 false
br i1 %117, label %118, label %131
118: ; preds = %112
%119 = icmp slt i64 %107, 1
br i1 %119, label %130, label %120
120: ; preds = %118, %120
%121 = phi i64 [ %128, %120 ], [ 2, %118 ]
%122 = sub nsw i64 %113, %121
%123 = add nsw i64 %122, 2
%124 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %123
%125 = load i32, i32* %124
%126 = add nsw i64 %122, 3
%127 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %126
store i32 %125, i32* %127
%128 = add nuw nsw i64 %121, 1
%129 = icmp slt i64 %107, %121
br i1 %129, label %130, label %120
130: ; preds = %120, %118
store i32 2, i32* %4
br label %131
131: ; preds = %130, %112
%132 = icmp eq i32 %109, 1
br i1 %132, label %133, label %106
133: ; preds = %131, %106
%134 = phi i64 [ %113, %131 ], [ %107, %106 ]
%135 = trunc i64 %134 to i32
br label %136
136: ; preds = %3, %63, %98, %133
%137 = phi i32 [ %135, %133 ], [ %99, %98 ], [ %64, %63 ], [ 0, %3 ]
store i32 %0, i32* %1
%138 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 1
store i32 %137, i32* %138
ret i32 %137
}