int factorial(int x) {
  int result;
  if (x == 0 || x == -1)
    return (1);
  result = x;
  while ((x -= 1) > 0)
    result *= x;
  return (result);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<factorial>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
je     111b <factorial+0x1b>
cmpl   $0xffffffff,-0x8(%rbp)
jne    1127 <factorial+0x27>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    1154 <factorial+0x54>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
jle    114e <factorial+0x4e>
mov    -0x8(%rbp),%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    112d <factorial+0x2d>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<factorial>:
lea    0x1(%rdi),%ecx
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x2,%ecx
jb     138e <factorial+0x28e>
cmp    $0x2,%edi
jl     112f <factorial+0x2f>
xor    %eax,%eax
mov    %edi,%ecx
sub    $0x2,%ecx
cmovb  %eax,%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    $0x8,%ecx
jae    1132 <factorial+0x32>
mov    %edi,%eax
jmp    1370 <factorial+0x270>
mov    %edi,%eax
ret
mov    %ecx,%r8d
and    $0xfffffff8,%r8d
movd   %edi,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm8
paddd  0xeb4(%rip),%xmm8
movd   %edi,%xmm0
movaps 0xeb9(%rip),%xmm1
movss  %xmm0,%xmm1
lea    -0x8(%r8),%edx
mov    %edx,%esi
shr    $0x3,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x18,%edx
jae    117e <factorial+0x7e>
movdqa 0xea7(%rip),%xmm2
jmp    12bf <factorial+0x1bf>
and    $0xfffffffc,%esi
movdqa 0xe97(%rip),%xmm2
movdqa 0xe9e(%rip),%xmm9
movdqa 0xea5(%rip),%xmm10
movdqa 0xeac(%rip),%xmm11
movdqa 0xeb3(%rip),%xmm12
movdqa 0xeba(%rip),%xmm13
movdqa 0xec1(%rip),%xmm14
movdqa 0xec8(%rip),%xmm15
movdqa 0xed0(%rip),%xmm3
movdqa %xmm8,%xmm7
paddd  0xee3(%rip),%xmm7
movdqa %xmm8,%xmm0
paddd  %xmm9,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm5
pmuludq %xmm4,%xmm5
pmuludq %xmm1,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm4
pmuludq %xmm1,%xmm4
pmuludq %xmm2,%xmm0
movdqa %xmm8,%xmm1
paddd  %xmm10,%xmm1
movdqa %xmm8,%xmm2
paddd  %xmm11,%xmm2
pmuludq %xmm1,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm1
pmuludq %xmm5,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm2
pmuludq %xmm4,%xmm2
movdqa %xmm8,%xmm4
paddd  %xmm12,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm5
pmuludq %xmm1,%xmm5
movdqa %xmm8,%xmm6
paddd  %xmm13,%xmm6
pmuludq %xmm7,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm7
pmuludq %xmm2,%xmm7
pmuludq %xmm0,%xmm6
movdqa %xmm8,%xmm0
paddd  %xmm14,%xmm0
pmuludq %xmm0,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm5,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm1
movdqa %xmm8,%xmm0
paddd  %xmm15,%xmm0
pmuludq %xmm0,%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm7,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm6,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm3,%xmm8
add    $0xfffffffc,%esi
jne    11d0 <factorial+0xd0>
test   %eax,%eax
je     133c <factorial+0x23c>
pcmpeqd %xmm3,%xmm3
movdqa 0xd61(%rip),%xmm4
movdqa 0xdd9(%rip),%xmm5
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm8,%xmm0
paddd  %xmm3,%xmm0
movdqa %xmm8,%xmm6
paddd  %xmm4,%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm7
pmuludq %xmm0,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm7,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm0
pmuludq %xmm6,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm6
pmuludq %xmm0,%xmm6
pshufd $0xe8,%xmm6,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm5,%xmm8
add    $0xffffffff,%eax
jne    12e0 <factorial+0x1e0>
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    %r8d,%ecx
je     138e <factorial+0x28e>
sub    %r8d,%edi
add    $0x1,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
lea    -0x2(%rdi),%ecx
imul   %ecx,%eax
add    $0xffffffff,%edi
cmp    $0x2,%edi
ja     1380 <factorial+0x280>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @factorial(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
%5 = load i32, i32* %3
%6 = icmp eq i32 %5, 0
br i1 %6, label %10, label %7
7: ; preds = %1
%8 = load i32, i32* %3
%9 = icmp eq i32 %8, -1
br i1 %9, label %10, label %11
10: ; preds = %7, %1
store i32 1, i32* %2
br label %23
11: ; preds = %7
%12 = load i32, i32* %3
store i32 %12, i32* %4
br label %13
13: ; preds = %17, %11
%14 = load i32, i32* %3
%15 = sub nsw i32 %14, 1
store i32 %15, i32* %3
%16 = icmp sgt i32 %15, 0
br i1 %16, label %17, label %21
17: ; preds = %13
%18 = load i32, i32* %3
%19 = load i32, i32* %4
%20 = mul nsw i32 %19, %18
store i32 %20, i32* %4
br label %13
21: ; preds = %13
%22 = load i32, i32* %4
store i32 %22, i32* %2
br label %23
23: ; preds = %21, %10
%24 = load i32, i32* %2
ret i32 %24
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @factorial(i32 %0) {
%2 = add i32 %0, 1
%3 = icmp ult i32 %2, 2
br i1 %3, label %83, label %4
4: ; preds = %1
%5 = icmp sgt i32 %0, 1
br i1 %5, label %6, label %83
6: ; preds = %4
%7 = add i32 %0, 1
%8 = call i32 @llvm.umin.i32(i32 %0, i32 2)
%9 = sub i32 %7, %8
%10 = icmp ult i32 %9, 8
br i1 %10, label %74, label %11
11: ; preds = %6
%12 = and i32 %9, -8
%13 = sub i32 %0, %12
%14 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %0, i64 0
%15 = shufflevector <4 x i32> %14, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%16 = add <4 x i32> %15, <i32 0, i32 -1, i32 -2, i32 -3>
%17 = insertelement <4 x i32> <i32 poison, i32 1, i32 1, i32 1>, i32 %0, i64 0
%18 = add i32 %12, -8
%19 = lshr exact i32 %18, 3
%20 = add nuw nsw i32 %19, 1
%21 = and i32 %20, 3
%22 = icmp ult i32 %18, 24
br i1 %22, label %49, label %23
23: ; preds = %11
%24 = and i32 %20, 1073741820
br label %25
25: ; preds = %25, %23
%26 = phi <4 x i32> [ %16, %23 ], [ %46, %25 ]
%27 = phi <4 x i32> [ %17, %23 ], [ %44, %25 ]
%28 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %23 ], [ %45, %25 ]
%29 = phi i32 [ 0, %23 ], [ %47, %25 ]
%30 = add nsw <4 x i32> %26, <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>
%31 = add <4 x i32> %26, <i32 -5, i32 -5, i32 -5, i32 -5>
%32 = mul <4 x i32> %27, %30
%33 = mul <4 x i32> %28, %31
%34 = add <4 x i32> %26, <i32 -9, i32 -9, i32 -9, i32 -9>
%35 = add <4 x i32> %26, <i32 -13, i32 -13, i32 -13, i32 -13>
%36 = mul <4 x i32> %32, %34
%37 = mul <4 x i32> %33, %35
%38 = add <4 x i32> %26, <i32 -17, i32 -17, i32 -17, i32 -17>
%39 = add <4 x i32> %26, <i32 -21, i32 -21, i32 -21, i32 -21>
%40 = mul <4 x i32> %36, %38
%41 = mul <4 x i32> %37, %39
%42 = add <4 x i32> %26, <i32 -25, i32 -25, i32 -25, i32 -25>
%43 = add <4 x i32> %26, <i32 -29, i32 -29, i32 -29, i32 -29>
%44 = mul <4 x i32> %40, %42
%45 = mul <4 x i32> %41, %43
%46 = add <4 x i32> %26, <i32 -32, i32 -32, i32 -32, i32 -32>
%47 = add i32 %29, 4
%48 = icmp eq i32 %47, %24
br i1 %48, label %49, label %25
49: ; preds = %25, %11
%50 = phi <4 x i32> [ undef, %11 ], [ %44, %25 ]
%51 = phi <4 x i32> [ undef, %11 ], [ %45, %25 ]
%52 = phi <4 x i32> [ %16, %11 ], [ %46, %25 ]
%53 = phi <4 x i32> [ %17, %11 ], [ %44, %25 ]
%54 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %11 ], [ %45, %25 ]
%55 = icmp eq i32 %21, 0
br i1 %55, label %68, label %56
56: ; preds = %49, %56
%57 = phi <4 x i32> [ %65, %56 ], [ %52, %49 ]
%58 = phi <4 x i32> [ %63, %56 ], [ %53, %49 ]
%59 = phi <4 x i32> [ %64, %56 ], [ %54, %49 ]
%60 = phi i32 [ %66, %56 ], [ 0, %49 ]
%61 = add nsw <4 x i32> %57, <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>
%62 = add <4 x i32> %57, <i32 -5, i32 -5, i32 -5, i32 -5>
%63 = mul <4 x i32> %58, %61
%64 = mul <4 x i32> %59, %62
%65 = add <4 x i32> %57, <i32 -8, i32 -8, i32 -8, i32 -8>
%66 = add i32 %60, 1
%67 = icmp eq i32 %66, %21
br i1 %67, label %68, label %56
68: ; preds = %56, %49
%69 = phi <4 x i32> [ %50, %49 ], [ %63, %56 ]
%70 = phi <4 x i32> [ %51, %49 ], [ %64, %56 ]
%71 = mul <4 x i32> %70, %69
%72 = call i32 @llvm.vector.reduce.mul.v4i32(<4 x i32> %71)
%73 = icmp eq i32 %9, %12
br i1 %73, label %83, label %74
74: ; preds = %6, %68
%75 = phi i32 [ %0, %6 ], [ %13, %68 ]
%76 = phi i32 [ %0, %6 ], [ %72, %68 ]
br label %77
77: ; preds = %74, %77
%78 = phi i32 [ %80, %77 ], [ %75, %74 ]
%79 = phi i32 [ %81, %77 ], [ %76, %74 ]
%80 = add nsw i32 %78, -1
%81 = mul nsw i32 %79, %80
%82 = icmp ugt i32 %78, 2
br i1 %82, label %77, label %83
83: ; preds = %77, %68, %4, %1
%84 = phi i32 [ 1, %1 ], [ %0, %4 ], [ %72, %68 ], [ %81, %77 ]
ret i32 %84
}