char *itoa(int num, char *str, int radix) {
  char index[] = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
  unsigned unum;
  int i = 0, j, k;
  if (radix == 10 && num < 0) {
    unum = (unsigned)-num;
    str[i++] = '-';
  } else
    unum = (unsigned)num;
  do {
    str[i++] = index[unum % (unsigned)radix];
    unum /= radix;
  } while (unum);
  str[i] = '\0';
  if (str[0] == '-')
    k = 1;
  else
    k = 0;
  char temp;
  for (j = k; j <= (i - 1) / 2; j++) {
    temp = str[j];
    str[j] = str[i - 1 + k - j];
    str[i - 1 + k - j] = temp;
  }
  return str;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<itoa>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
lea    -0x40(%rbp),%rdi
lea    0xed3(%rip),%rsi
mov    $0x25,%edx
call   1030 <memcpy@plt>
movl   $0x0,-0x48(%rbp)
cmpl   $0xa,-0x14(%rbp)
jne    1175 <itoa+0x65>
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
jge    1175 <itoa+0x65>
xor    %eax,%eax
sub    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x48(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movb   $0x2d,(%rax,%rcx,1)
jmp    117b <itoa+0x6b>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
jmp    1180 <itoa+0x70>
mov    -0x44(%rbp),%eax
xor    %edx,%edx
divl   -0x14(%rbp)
mov    %edx,%eax
mov    -0x40(%rbp,%rax,1),%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x48(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x44(%rbp),%eax
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %eax,-0x44(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x44(%rbp)
jne    1180 <itoa+0x70>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x48(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%eax
cmp    $0x2d,%eax
jne    11e2 <itoa+0xd2>
movl   $0x1,-0x50(%rbp)
jmp    11e9 <itoa+0xd9>
movl   $0x0,-0x50(%rbp)
mov    -0x50(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x58(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x58(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jg     1266 <itoa+0x156>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x4c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x51(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
add    -0x50(%rbp),%ecx
sub    -0x4c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x4c(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x51(%rbp),%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
add    -0x50(%rbp),%ecx
sub    -0x4c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
jmp    11ef <itoa+0xdf>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<itoa>:
push   %rbx
mov    %edx,%r9d
mov    %rsi,%r8
xor    %ecx,%ecx
test   %edi,%edi
jns    111e <itoa+0x1e>
cmp    $0xa,%r9d
jne    111e <itoa+0x1e>
neg    %edi
movb   $0x2d,(%r8)
mov    $0x1,%ecx
lea    -0x1(%rcx),%esi
lea    0xed8(%rip),%r10
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edi,%eax
xor    %edx,%edx
div    %r9d
movzbl (%rdx,%r10,1),%edx
mov    %dl,(%r8,%rcx,1)
add    $0x1,%rcx
add    $0x1,%esi
cmp    %r9d,%edi
mov    %eax,%edi
jae    1130 <itoa+0x30>
mov    %ecx,%eax
movb   $0x0,(%r8,%rax,1)
mov    (%r8),%dl
xor    %edi,%edi
cmp    $0x2d,%dl
sete   %dil
mov    %esi,%ecx
shr    %ecx
cmp    %edi,%ecx
jb     11ed <itoa+0xed>
xor    %eax,%eax
cmp    $0x2d,%dl
sete   %al
lea    (%rdi,%rsi,1),%edx
movslq %edx,%r9
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,%edx
sub    %eax,%edx
mov    %rax,%r10
not    %r10
test   $0x1,%dl
je     11a9 <itoa+0xa9>
mov    (%r8,%rax,1),%r11b
mov    %r9,%rdx
sub    %rax,%rdx
mov    (%r8,%rdx,1),%bl
mov    %bl,(%r8,%rax,1)
mov    %r11b,(%r8,%rdx,1)
mov    %edi,%eax
add    $0x1,%rax
add    %rcx,%r10
je     11ed <itoa+0xed>
mov    %esi,%ecx
shr    %rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %r8,%rsi
sub    %rax,%rsi
add    %r9,%rsi
movzbl (%r8,%rax,1),%edx
movzbl (%rsi),%ebx
mov    %bl,(%r8,%rax,1)
mov    %dl,(%rsi)
movzbl 0x1(%r8,%rax,1),%edx
movzbl -0x1(%rsi),%ebx
mov    %bl,0x1(%r8,%rax,1)
mov    %dl,-0x1(%rsi)
add    $0x2,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
cmp    %rax,%rcx
jne    11c0 <itoa+0xc0>
mov    %r8,%rax
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
@__const.itoa.index = [37 x i8] c"0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ\00"
define i8* @itoa(i32 %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca [37 x i8]
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i8
store i32 %0, i32* %4
store i8* %1, i8** %5
store i32 %2, i32* %6
%13 = bitcast [37 x i8]* %7 to i8*
store i32 0, i32* %9
%14 = load i32, i32* %6
%15 = icmp eq i32 %14, 10
br i1 %15, label %16, label %27
16: ; preds = %3
%17 = load i32, i32* %4
%18 = icmp slt i32 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %27
19: ; preds = %16
%20 = load i32, i32* %4
%21 = sub nsw i32 0, %20
store i32 %21, i32* %8
%22 = load i8*, i8** %5
%23 = load i32, i32* %9
%24 = add nsw i32 %23, 1
store i32 %24, i32* %9
%25 = sext i32 %23 to i64
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %22, i64 %25
store i8 45, i8* %26
br label %29
27: ; preds = %16, %3
%28 = load i32, i32* %4
store i32 %28, i32* %8
br label %29
29: ; preds = %27, %19
br label %30
30: ; preds = %45, %29
%31 = load i32, i32* %8
%32 = load i32, i32* %6
%33 = urem i32 %31, %32
%34 = zext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds [37 x i8], [37 x i8]* %7, i64 0, i64 %34
%36 = load i8, i8* %35
%37 = load i8*, i8** %5
%38 = load i32, i32* %9
%39 = add nsw i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %9
%40 = sext i32 %38 to i64
%41 = getelementptr inbounds i8, i8* %37, i64 %40
store i8 %36, i8* %41
%42 = load i32, i32* %6
%43 = load i32, i32* %8
%44 = udiv i32 %43, %42
store i32 %44, i32* %8
br label %45
45: ; preds = %30
%46 = load i32, i32* %8
%47 = icmp ne i32 %46, 0
br i1 %47, label %30, label %48
48: ; preds = %45
%49 = load i8*, i8** %5
%50 = load i32, i32* %9
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i8, i8* %49, i64 %51
store i8 0, i8* %52
%53 = load i8*, i8** %5
%54 = getelementptr inbounds i8, i8* %53, i64 0
%55 = load i8, i8* %54
%56 = sext i8 %55 to i32
%57 = icmp eq i32 %56, 45
br i1 %57, label %58, label %59
58: ; preds = %48
store i32 1, i32* %11
br label %60
59: ; preds = %48
store i32 0, i32* %11
br label %60
60: ; preds = %59, %58
%61 = load i32, i32* %11
store i32 %61, i32* %10
br label %62
62: ; preds = %98, %60
%63 = load i32, i32* %10
%64 = load i32, i32* %9
%65 = sub nsw i32 %64, 1
%66 = sdiv i32 %65, 2
%67 = icmp sle i32 %63, %66
br i1 %67, label %68, label %101
68: ; preds = %62
%69 = load i8*, i8** %5
%70 = load i32, i32* %10
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i8, i8* %69, i64 %71
%73 = load i8, i8* %72
store i8 %73, i8* %12
%74 = load i8*, i8** %5
%75 = load i32, i32* %9
%76 = sub nsw i32 %75, 1
%77 = load i32, i32* %11
%78 = add nsw i32 %76, %77
%79 = load i32, i32* %10
%80 = sub nsw i32 %78, %79
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds i8, i8* %74, i64 %81
%83 = load i8, i8* %82
%84 = load i8*, i8** %5
%85 = load i32, i32* %10
%86 = sext i32 %85 to i64
%87 = getelementptr inbounds i8, i8* %84, i64 %86
store i8 %83, i8* %87
%88 = load i8, i8* %12
%89 = load i8*, i8** %5
%90 = load i32, i32* %9
%91 = sub nsw i32 %90, 1
%92 = load i32, i32* %11
%93 = add nsw i32 %91, %92
%94 = load i32, i32* %10
%95 = sub nsw i32 %93, %94
%96 = sext i32 %95 to i64
%97 = getelementptr inbounds i8, i8* %89, i64 %96
store i8 %88, i8* %97
br label %98
98: ; preds = %68
%99 = load i32, i32* %10
%100 = add nsw i32 %99, 1
store i32 %100, i32* %10
br label %62
101: ; preds = %62
%102 = load i8*, i8** %5
ret i8* %102
}

LLVM IR (-O2):
@__const.itoa.index = [37 x i8] c"0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ\00"
define i8* @itoa(i32 %0, i8* returned %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i32 %2, 10
%5 = icmp slt i32 %0, 0
%6 = and i1 %5, %4
br i1 %6, label %7, label %9
7: ; preds = %3
%8 = sub nsw i32 0, %0
store i8 45, i8* %1
br label %9
9: ; preds = %3, %7
%10 = phi i64 [ 0, %3 ], [ 1, %7 ]
%11 = phi i32 [ %0, %3 ], [ %8, %7 ]
br label %12
12: ; preds = %9, %12
%13 = phi i64 [ %19, %12 ], [ %10, %9 ]
%14 = phi i32 [ %21, %12 ], [ %11, %9 ]
%15 = urem i32 %14, %2
%16 = zext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds [37 x i8], [37 x i8]* @__const.itoa.index, i64 0, i64 %16
%18 = load i8, i8* %17
%19 = add nuw i64 %13, 1
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %13
store i8 %18, i8* %20
%21 = udiv i32 %14, %2
%22 = icmp ult i32 %14, %2
br i1 %22, label %23, label %12
23: ; preds = %12
%24 = trunc i64 %13 to i32
%25 = and i64 %19, 4294967295
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %25
store i8 0, i8* %26
%27 = load i8, i8* %1
%28 = icmp eq i8 %27, 45
%29 = zext i1 %28 to i32
%30 = lshr i32 %24, 1
%31 = icmp ult i32 %30, %29
br i1 %31, label %68, label %32
32: ; preds = %23
%33 = add nuw nsw i32 %24, %29
%34 = zext i1 %28 to i64
%35 = sext i32 %33 to i64
%36 = add nuw i32 %30, 1
%37 = zext i32 %36 to i64
%38 = sub nsw i64 %37, %34
%39 = xor i64 %34, -1
%40 = and i64 %38, 1
%41 = icmp eq i64 %40, 0
br i1 %41, label %49, label %42
42: ; preds = %32
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %34
%44 = load i8, i8* %43
%45 = sub nsw i64 %35, %34
%46 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %45
%47 = load i8, i8* %46
store i8 %47, i8* %43
store i8 %44, i8* %46
%48 = select i1 %28, i64 2, i64 1
br label %49
49: ; preds = %42, %32
%50 = phi i64 [ %34, %32 ], [ %48, %42 ]
%51 = sub nsw i64 0, %37
%52 = icmp eq i64 %39, %51
br i1 %52, label %68, label %53
53: ; preds = %49, %53
%54 = phi i64 [ %66, %53 ], [ %50, %49 ]
%55 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %54
%56 = load i8, i8* %55
%57 = sub nsw i64 %35, %54
%58 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %57
%59 = load i8, i8* %58
store i8 %59, i8* %55
store i8 %56, i8* %58
%60 = add nuw nsw i64 %54, 1
%61 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %60
%62 = load i8, i8* %61
%63 = sub nsw i64 %35, %60
%64 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %63
%65 = load i8, i8* %64
store i8 %65, i8* %61
store i8 %62, i8* %64
%66 = add nuw nsw i64 %54, 2
%67 = icmp eq i64 %66, %37
br i1 %67, label %68, label %53
68: ; preds = %49, %53, %23
ret i8* %1
}