#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 */
typedef int uint8_t;
typedef int uint16_t;

/* Variables and functions */
uint16_t bin16tobcd(uint16_t decimal) {
  uint16_t res = 0;
  uint8_t n;
  n = 0;
  while (decimal >= 1000) {
    n++;
    decimal -= 1000;
  }
  res = n << 12;
  n = 0;
  while (decimal >= 100) {
    n++;
    decimal -= 100;
  }
  res |= n << 8;
  n = 0;
  while (decimal >= 10) {
    n++;
    decimal -= 10;
  }
  res |= n << 4;
  n = 0;
  while (decimal >= 1) {
    n++;
    decimal -= 1;
  }
  res |= n;
  return res;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bin16tobcd>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x3e8,-0x4(%rbp)
jl     113b <bin16tobcd+0x3b>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
sub    $0x3e8,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1115 <bin16tobcd+0x15>
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    $0xc,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x64,-0x4(%rbp)
jl     116c <bin16tobcd+0x6c>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
sub    $0x64,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    114b <bin16tobcd+0x4b>
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    $0x8,%eax
or     -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
cmpl   $0xa,-0x4(%rbp)
jl     11a0 <bin16tobcd+0xa0>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
sub    $0xa,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    117f <bin16tobcd+0x7f>
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    $0x4,%eax
or     -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x4(%rbp)
jl     11d4 <bin16tobcd+0xd4>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11b3 <bin16tobcd+0xb3>
mov    -0xc(%rbp),%eax
or     -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bin16tobcd>:
xor    %eax,%eax
cmp    $0x3e8,%edi
jl     114e <bin16tobcd+0x4e>
cmp    $0x7cf,%edi
mov    $0x7cf,%ecx
cmovl  %edi,%ecx
neg    %ecx
add    %edi,%ecx
add    $0x3e7,%ecx
imul   $0x10624dd3,%rcx,%r9
shr    $0x26,%r9
imul   $0xfffffc18,%r9d,%edx
add    %edx,%edi
add    $0xfffffc18,%edi
shl    $0xc,%r9d
add    $0x1000,%r9d
cmp    $0x64,%edi
jge    1156 <bin16tobcd+0x56>
jmp    1186 <bin16tobcd+0x86>
xor    %r9d,%r9d
cmp    $0x64,%edi
jl     1186 <bin16tobcd+0x86>
cmp    $0xc7,%edi
mov    $0xc7,%eax
cmovl  %edi,%eax
neg    %eax
add    %edi,%eax
add    $0x63,%eax
imul   $0x51eb851f,%rax,%rax
shr    $0x25,%rax
imul   $0xffffff9c,%eax,%edx
add    %edx,%edi
add    $0xffffff9c,%edi
shl    $0x8,%eax
add    $0x100,%eax
xor    %edx,%edx
cmp    $0xa,%edi
jl     11c4 <bin16tobcd+0xc4>
cmp    $0x13,%edi
mov    $0x13,%esi
cmovl  %edi,%esi
neg    %esi
lea    (%rdi,%rsi,1),%r8d
add    $0x9,%r8d
mov    $0xcccccccd,%esi
imul   %r8,%rsi
shr    $0x23,%rsi
lea    (%rsi,%rsi,1),%ecx
lea    (%rcx,%rcx,4),%ecx
neg    %ecx
add    %ecx,%edi
add    $0xfffffff6,%edi
shl    $0x4,%esi
add    $0x10,%esi
jmp    11c6 <bin16tobcd+0xc6>
xor    %esi,%esi
test   %edi,%edi
cmovns %edi,%edx
or     %r9d,%eax
or     %esi,%eax
or     %edx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @bin16tobcd(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
store i32 0, i32* %3
store i32 0, i32* %4
br label %5
5: ; preds = %8, %1
%6 = load i32, i32* %2
%7 = icmp sge i32 %6, 1000
br i1 %7, label %8, label %13
8: ; preds = %5
%9 = load i32, i32* %4
%10 = add nsw i32 %9, 1
store i32 %10, i32* %4
%11 = load i32, i32* %2
%12 = sub nsw i32 %11, 1000
store i32 %12, i32* %2
br label %5
13: ; preds = %5
%14 = load i32, i32* %4
%15 = shl i32 %14, 12
store i32 %15, i32* %3
store i32 0, i32* %4
br label %16
16: ; preds = %19, %13
%17 = load i32, i32* %2
%18 = icmp sge i32 %17, 100
br i1 %18, label %19, label %24
19: ; preds = %16
%20 = load i32, i32* %4
%21 = add nsw i32 %20, 1
store i32 %21, i32* %4
%22 = load i32, i32* %2
%23 = sub nsw i32 %22, 100
store i32 %23, i32* %2
br label %16
24: ; preds = %16
%25 = load i32, i32* %4
%26 = shl i32 %25, 8
%27 = load i32, i32* %3
%28 = or i32 %27, %26
store i32 %28, i32* %3
store i32 0, i32* %4
br label %29
29: ; preds = %32, %24
%30 = load i32, i32* %2
%31 = icmp sge i32 %30, 10
br i1 %31, label %32, label %37
32: ; preds = %29
%33 = load i32, i32* %4
%34 = add nsw i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %4
%35 = load i32, i32* %2
%36 = sub nsw i32 %35, 10
store i32 %36, i32* %2
br label %29
37: ; preds = %29
%38 = load i32, i32* %4
%39 = shl i32 %38, 4
%40 = load i32, i32* %3
%41 = or i32 %40, %39
store i32 %41, i32* %3
store i32 0, i32* %4
br label %42
42: ; preds = %45, %37
%43 = load i32, i32* %2
%44 = icmp sge i32 %43, 1
br i1 %44, label %45, label %50
45: ; preds = %42
%46 = load i32, i32* %4
%47 = add nsw i32 %46, 1
store i32 %47, i32* %4
%48 = load i32, i32* %2
%49 = sub nsw i32 %48, 1
store i32 %49, i32* %2
br label %42
50: ; preds = %42
%51 = load i32, i32* %4
%52 = load i32, i32* %3
%53 = or i32 %52, %51
store i32 %53, i32* %3
%54 = load i32, i32* %3
ret i32 %54
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @bin16tobcd(i32 %0) {
%2 = icmp sgt i32 %0, 999
br i1 %2, label %3, label %13
3: ; preds = %1
%4 = add nuw i32 %0, 999
%5 = call i32 @llvm.smin.i32(i32 %0, i32 1999)
%6 = sub nuw i32 %4, %5
%7 = udiv i32 %6, 1000
%8 = mul nsw i32 %7, -1000
%9 = add nsw i32 %0, -1000
%10 = add nsw i32 %8, %9
%11 = shl i32 %7, 12
%12 = add i32 %11, 4096
br label %13
13: ; preds = %3, %1
%14 = phi i32 [ %0, %1 ], [ %10, %3 ]
%15 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %12, %3 ]
%16 = icmp sgt i32 %14, 99
br i1 %16, label %17, label %27
17: ; preds = %13
%18 = add nuw nsw i32 %14, 99
%19 = call i32 @llvm.smin.i32(i32 %14, i32 199)
%20 = sub nuw nsw i32 %18, %19
%21 = udiv i32 %20, 100
%22 = mul nsw i32 %21, -100
%23 = add nsw i32 %14, -100
%24 = add nsw i32 %22, %23
%25 = shl i32 %21, 8
%26 = add i32 %25, 256
br label %27
27: ; preds = %17, %13
%28 = phi i32 [ %14, %13 ], [ %24, %17 ]
%29 = phi i32 [ 0, %13 ], [ %26, %17 ]
%30 = icmp sgt i32 %28, 9
br i1 %30, label %31, label %41
31: ; preds = %27
%32 = add nuw nsw i32 %28, 9
%33 = call i32 @llvm.smin.i32(i32 %28, i32 19)
%34 = sub nuw nsw i32 %32, %33
%35 = udiv i32 %34, 10
%36 = mul nsw i32 %35, -10
%37 = add nsw i32 %28, -10
%38 = add nsw i32 %36, %37
%39 = shl nuw i32 %35, 4
%40 = add nuw i32 %39, 16
br label %41
41: ; preds = %31, %27
%42 = phi i32 [ %28, %27 ], [ %38, %31 ]
%43 = phi i32 [ 0, %27 ], [ %40, %31 ]
%44 = icmp sgt i32 %42, 0
%45 = select i1 %44, i32 %42, i32 0
%46 = or i32 %29, %15
%47 = or i32 %46, %43
%48 = or i32 %47, %45
ret i32 %48
}