void my_atoi(int num, char *buf) {
  char neg = num < 0;
  unsigned char num_strlen = 1 + neg;
  num *= neg ? -1 : 1;
  int c_num = num;
  while (c_num /= 10) {
    num_strlen++;
  }
  buf[num_strlen] = '\0';
  while (num_strlen--) {
    buf[num_strlen] = (char)(num % 10) + '0';
    num /= 10;
  }
  if (neg)
    buf[0] = '-';
}


x86 assembly (clang, -O0):
<my_atoi>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
setl   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %al,-0x11(%rbp)
movsbl -0x11(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %al,-0x12(%rbp)
movsbl -0x11(%rbp),%edx
mov    $0x1,%eax
mov    $0xffffffff,%ecx
cmp    $0x0,%edx
cmovne %ecx,%eax
imul   -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
je     1169 <my_atoi+0x69>
mov    -0x12(%rbp),%al
add    $0x1,%al
mov    %al,-0x12(%rbp)
jmp    1145 <my_atoi+0x45>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl -0x12(%rbp),%ecx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x12(%rbp),%al
mov    %al,%cl
add    $0xff,%cl
mov    %cl,-0x12(%rbp)
cmp    $0x0,%al
je     11bb <my_atoi+0xbb>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %dl,%al
movsbl %al,%eax
add    $0x30,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl -0x12(%rbp),%ecx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1175 <my_atoi+0x75>
cmpb   $0x0,-0x11(%rbp)
je     11cc <my_atoi+0xcc>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movb   $0x2d,(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<my_atoi>:
push   %rbx
mov    %edi,%r8d
shr    $0x1f,%r8d
mov    %edi,%ebx
neg    %ebx
cmovs  %edi,%ebx
add    $0x1,%r8
cmp    $0xa,%ebx
jae    111f <my_atoi+0x1f>
movb   $0x0,(%rsi,%r8,1)
jmp    1169 <my_atoi+0x69>
mov    %ebx,%r9d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movslq %r9d,%rcx
imul   $0x66666667,%rcx,%rdx
mov    %rdx,%rcx
shr    $0x3f,%rcx
sar    $0x22,%rdx
lea    (%rdx,%rcx,1),%r9d
add    $0x1,%r8b
add    %edx,%ecx
add    $0x9,%ecx
cmp    $0x12,%ecx
ja     1130 <my_atoi+0x30>
movzbl %r8b,%r8d
movb   $0x0,(%rsi,%r8,1)
test   %r8b,%r8b
je     121c <my_atoi+0x11c>
test   $0x1,%r8b
jne    117d <my_atoi+0x7d>
mov    %r8,%r11
cmp    $0x1,%r8d
jne    11b0 <my_atoi+0xb0>
jmp    121c <my_atoi+0x11c>
lea    -0x1(%r8),%r11
mov    %ebx,%r9d
mov    $0xcccccccd,%r10d
imul   %r9,%r10
shr    $0x23,%r10
lea    (%r10,%r10,1),%edx
lea    (%rdx,%rdx,4),%edx
sub    %edx,%ebx
or     $0x30,%bl
mov    %bl,-0x1(%rsi,%r8,1)
mov    %r10d,%ebx
cmp    $0x1,%r8d
je     121c <my_atoi+0x11c>
nopl   0x0(%rax)
movslq %ebx,%r8
imul   $0x66666667,%r8,%rdx
mov    %rdx,%rax
shr    $0x3f,%rax
sar    $0x22,%rdx
add    %eax,%edx
lea    (%rdx,%rdx,1),%eax
lea    (%rax,%rax,4),%r9d
imul   $0x51eb851f,%r8,%rbx
mov    %r8d,%ecx
sub    %r9d,%ecx
add    $0x30,%cl
mov    %cl,-0x1(%rsi,%r11,1)
movslq %edx,%rcx
imul   $0x66666667,%rcx,%rdx
mov    %rdx,%rax
shr    $0x3f,%rax
sar    $0x22,%rdx
add    %eax,%edx
add    %edx,%edx
lea    (%rdx,%rdx,4),%eax
sub    %eax,%ecx
add    $0x30,%cl
mov    %rbx,%rax
shr    $0x3f,%rax
sar    $0x25,%rbx
add    %eax,%ebx
mov    %cl,-0x2(%rsi,%r11,1)
add    $0xfffffffffffffffe,%r11
jne    11b0 <my_atoi+0xb0>
test   %edi,%edi
js     1222 <my_atoi+0x122>
pop    %rbx
ret
movb   $0x2d,(%rsi)
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define void @my_atoi(i32 %0, i8* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i8
%6 = alloca i8
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i8* %1, i8** %4
%8 = load i32, i32* %3
%9 = icmp slt i32 %8, 0
%10 = zext i1 %9 to i32
%11 = trunc i32 %10 to i8
store i8 %11, i8* %5
%12 = load i8, i8* %5
%13 = sext i8 %12 to i32
%14 = add nsw i32 1, %13
%15 = trunc i32 %14 to i8
store i8 %15, i8* %6
%16 = load i8, i8* %5
%17 = sext i8 %16 to i32
%18 = icmp ne i32 %17, 0
%19 = zext i1 %18 to i64
%20 = select i1 %18, i32 -1, i32 1
%21 = load i32, i32* %3
%22 = mul nsw i32 %21, %20
store i32 %22, i32* %3
%23 = load i32, i32* %3
store i32 %23, i32* %7
br label %24
24: ; preds = %28, %2
%25 = load i32, i32* %7
%26 = sdiv i32 %25, 10
store i32 %26, i32* %7
%27 = icmp ne i32 %26, 0
br i1 %27, label %28, label %31
28: ; preds = %24
%29 = load i8, i8* %6
%30 = add i8 %29, 1
store i8 %30, i8* %6
br label %24
31: ; preds = %24
%32 = load i8*, i8** %4
%33 = load i8, i8* %6
%34 = zext i8 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %32, i64 %34
store i8 0, i8* %35
br label %36
36: ; preds = %40, %31
%37 = load i8, i8* %6
%38 = add i8 %37, -1
store i8 %38, i8* %6
%39 = icmp ne i8 %37, 0
br i1 %39, label %40, label %53
40: ; preds = %36
%41 = load i32, i32* %3
%42 = srem i32 %41, 10
%43 = trunc i32 %42 to i8
%44 = sext i8 %43 to i32
%45 = add nsw i32 %44, 48
%46 = trunc i32 %45 to i8
%47 = load i8*, i8** %4
%48 = load i8, i8* %6
%49 = zext i8 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i8, i8* %47, i64 %49
store i8 %46, i8* %50
%51 = load i32, i32* %3
%52 = sdiv i32 %51, 10
store i32 %52, i32* %3
br label %36
53: ; preds = %36
%54 = load i8, i8* %5
%55 = icmp ne i8 %54, 0
br i1 %55, label %56, label %59
56: ; preds = %53
%57 = load i8*, i8** %4
%58 = getelementptr inbounds i8, i8* %57, i64 0
store i8 45, i8* %58
br label %59
59: ; preds = %56, %53
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @my_atoi(i32 %0, i8* nocapture writeonly %1) {
%3 = lshr i32 %0, 31
%4 = trunc i32 %3 to i8
%5 = tail call i32 @llvm.abs.i32(i32 %0, i1 true)
%6 = add nuw nsw i8 %4, 1
%7 = icmp ult i32 %5, 10
br i1 %7, label %8, label %11
8: ; preds = %2
%9 = zext i8 %6 to i64
%10 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %9
store i8 0, i8* %10
br label %22
11: ; preds = %2, %11
%12 = phi i8 [ %15, %11 ], [ %6, %2 ]
%13 = phi i32 [ %14, %11 ], [ %5, %2 ]
%14 = sdiv i32 %13, 10
%15 = add i8 %12, 1
%16 = add nsw i32 %14, 9
%17 = icmp ult i32 %16, 19
br i1 %17, label %18, label %11
18: ; preds = %11
%19 = zext i8 %15 to i64
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %19
store i8 0, i8* %20
%21 = icmp eq i8 %15, 0
br i1 %21, label %53, label %22
22: ; preds = %8, %18
%23 = phi i64 [ %19, %18 ], [ %9, %8 ]
%24 = and i64 %23, 1
%25 = icmp eq i64 %24, 0
br i1 %25, label %33, label %26
26: ; preds = %22
%27 = add nsw i64 %23, -1
%28 = urem i32 %5, 10
%29 = trunc i32 %28 to i8
%30 = or i8 %29, 48
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %27
store i8 %30, i8* %31
%32 = udiv i32 %5, 10
br label %33
33: ; preds = %26, %22
%34 = phi i64 [ %23, %22 ], [ %27, %26 ]
%35 = phi i32 [ %5, %22 ], [ %32, %26 ]
%36 = icmp eq i64 %23, 1
br i1 %36, label %53, label %37
37: ; preds = %33, %37
%38 = phi i64 [ %46, %37 ], [ %34, %33 ]
%39 = phi i32 [ %51, %37 ], [ %35, %33 ]
%40 = add nsw i64 %38, -1
%41 = srem i32 %39, 10
%42 = trunc i32 %41 to i8
%43 = add nsw i8 %42, 48
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %40
store i8 %43, i8* %44
%45 = sdiv i32 %39, 10
%46 = add nsw i64 %38, -2
%47 = srem i32 %45, 10
%48 = trunc i32 %47 to i8
%49 = add nsw i8 %48, 48
%50 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %46
store i8 %49, i8* %50
%51 = sdiv i32 %39, 100
%52 = icmp eq i64 %46, 0
br i1 %52, label %53, label %37
53: ; preds = %33, %37, %18
%54 = icmp sgt i32 %0, -1
br i1 %54, label %56, label %55
55: ; preds = %53
store i8 45, i8* %1
br label %56
56: ; preds = %55, %53
ret void
}