void test_fun(int a[], int N) {
  int i;
  int res;
  for (i = 0; i < N; i++) {
    res = 1;
    if (a[i] == 0) {
      res = 1;
    } else if (a[i] < 0) {
      res = 0;
    }
    while (a[i] > 0) {
      res = res * a[i];
      a[i]--;
    }
    a[i] = res;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<test_fun>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11bc <test_fun+0xbc>
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jne    1143 <test_fun+0x43>
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
jmp    1161 <test_fun+0x61>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jge    115c <test_fun+0x5c>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
jmp    1161 <test_fun+0x61>
jmp    1166 <test_fun+0x66>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jle    11a0 <test_fun+0xa0>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rdx
imul   (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0xffffffff,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1166 <test_fun+0x66>
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1112 <test_fun+0x12>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<test_fun>:
test   %esi,%esi
jle    13b2 <test_fun+0x2b2>
mov    %esi,%r8d
xor    %ecx,%ecx
movdqa 0xf1a(%rip),%xmm14
movdqa 0xf31(%rip),%xmm13
movdqa 0xf39(%rip),%xmm4
movdqa 0xf40(%rip),%xmm9
movdqa 0xf47(%rip),%xmm11
movdqa 0xf4e(%rip),%xmm12
movdqa 0xf56(%rip),%xmm5
jmp    1160 <test_fun+0x60>
nopl   0x0(%rax)
mov    %eax,(%rdi,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
cmp    %r8,%rcx
je     13b2 <test_fun+0x2b2>
mov    (%rdi,%rcx,4),%edx
mov    %edx,%eax
not    %eax
shr    $0x1f,%eax
test   %edx,%edx
jle    1150 <test_fun+0x50>
cmp    $0x8,%edx
jb     13a0 <test_fun+0x2a0>
mov    %edx,%r9d
and    $0xfffffff8,%r9d
movd   %eax,%xmm1
movaps 0xe77(%rip),%xmm6
movss  %xmm1,%xmm6
movd   %edx,%xmm1
pshufd $0x0,%xmm1,%xmm10
paddd  0xe70(%rip),%xmm10
lea    -0x8(%r9),%r10d
mov    %r10d,%eax
shr    $0x3,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,%esi
and    $0x3,%esi
cmp    $0x18,%r10d
jae    11c5 <test_fun+0xc5>
movdqa 0xe60(%rip),%xmm7
jmp    12f4 <test_fun+0x1f4>
and    $0xfffffffc,%eax
movdqa 0xe50(%rip),%xmm7
movdqa %xmm11,%xmm15
movdqa %xmm10,%xmm11
paddd  %xmm14,%xmm11
pshufd $0xf5,%xmm10,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm8
pmuludq %xmm2,%xmm8
pmuludq %xmm10,%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm2
movdqa %xmm9,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm11,%xmm9
pmuludq %xmm2,%xmm9
pmuludq %xmm7,%xmm11
movdqa %xmm10,%xmm2
paddd  0xe24(%rip),%xmm2
movdqa %xmm10,%xmm7
movdqa %xmm13,%xmm3
paddd  %xmm13,%xmm7
pmuludq %xmm2,%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm2
pmuludq %xmm8,%xmm2
pmuludq %xmm7,%xmm11
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm7
pmuludq %xmm9,%xmm7
movdqa %xmm0,%xmm9
movdqa %xmm5,%xmm13
movdqa %xmm10,%xmm5
paddd  %xmm4,%xmm5
movdqa %xmm10,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm0
pmuludq %xmm2,%xmm0
pmuludq %xmm6,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm2
pmuludq %xmm7,%xmm2
pmuludq %xmm11,%xmm1
movdqa %xmm15,%xmm11
movdqa %xmm10,%xmm7
paddd  %xmm15,%xmm7
movdqa %xmm4,%xmm8
movdqa %xmm3,%xmm4
movdqa %xmm10,%xmm3
paddd  %xmm12,%xmm3
pmuludq %xmm7,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm5
pmuludq %xmm0,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm0
movdqa %xmm13,%xmm5
punpckldq %xmm0,%xmm6
pmuludq %xmm3,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm0
movdqa %xmm4,%xmm13
movdqa %xmm8,%xmm4
pmuludq %xmm2,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm7
paddd  %xmm5,%xmm10
add    $0xfffffffc,%eax
jne    11d0 <test_fun+0xd0>
test   %esi,%esi
movdqa 0xd41(%rip),%xmm8
je     1366 <test_fun+0x266>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm10,%xmm0
paddd  %xmm14,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm1
pmuludq %xmm10,%xmm6
pshufd $0xe8,%xmm6,%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm10,%xmm2
pmuludq %xmm1,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm1,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm7
paddd  %xmm8,%xmm10
add    $0xffffffff,%esi
jne    1310 <test_fun+0x210>
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm6,%xmm7
pshufd $0xee,%xmm7,%xmm0
pmuludq %xmm7,%xmm0
pshufd $0xaa,%xmm1,%xmm2
pmuludq %xmm1,%xmm2
pmuludq %xmm0,%xmm2
movd   %xmm2,%eax
cmp    %r9d,%edx
je     1150 <test_fun+0x50>
and    $0x7,%edx
xchg   %ax,%ax
imul   %edx,%eax
lea    -0x1(%rdx),%esi
cmp    $0x1,%edx
mov    %esi,%edx
ja     13a0 <test_fun+0x2a0>
jmp    1150 <test_fun+0x50>
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @test_fun(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %89
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
br label %6
6: ; preds = %4, %85
%7 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %87, %85 ]
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %7
%9 = load i32, i32* %8
%10 = xor i32 %9, -1
%11 = lshr i32 %10, 31
%12 = icmp sgt i32 %9, 0
br i1 %12, label %13, label %85
13: ; preds = %6
%14 = icmp ult i32 %9, 8
br i1 %14, label %76, label %15
15: ; preds = %13
%16 = and i32 %9, -8
%17 = and i32 %9, 7
%18 = insertelement <4 x i32> <i32 poison, i32 1, i32 1, i32 1>, i32 %11, i64 0
%19 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %9, i64 0
%20 = shufflevector <4 x i32> %19, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%21 = add <4 x i32> %20, <i32 0, i32 -1, i32 -2, i32 -3>
%22 = add i32 %16, -8
%23 = lshr exact i32 %22, 3
%24 = add nuw nsw i32 %23, 1
%25 = and i32 %24, 3
%26 = icmp ult i32 %22, 24
br i1 %26, label %52, label %27
27: ; preds = %15
%28 = and i32 %24, 1073741820
br label %29
29: ; preds = %29, %27
%30 = phi <4 x i32> [ %18, %27 ], [ %47, %29 ]
%31 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %27 ], [ %48, %29 ]
%32 = phi <4 x i32> [ %21, %27 ], [ %49, %29 ]
%33 = phi i32 [ 0, %27 ], [ %50, %29 ]
%34 = add <4 x i32> %32, <i32 -4, i32 -4, i32 -4, i32 -4>
%35 = mul <4 x i32> %30, %32
%36 = mul <4 x i32> %31, %34
%37 = add <4 x i32> %32, <i32 -8, i32 -8, i32 -8, i32 -8>
%38 = add <4 x i32> %32, <i32 -12, i32 -12, i32 -12, i32 -12>
%39 = mul <4 x i32> %35, %37
%40 = mul <4 x i32> %36, %38
%41 = add <4 x i32> %32, <i32 -16, i32 -16, i32 -16, i32 -16>
%42 = add <4 x i32> %32, <i32 -20, i32 -20, i32 -20, i32 -20>
%43 = mul <4 x i32> %39, %41
%44 = mul <4 x i32> %40, %42
%45 = add <4 x i32> %32, <i32 -24, i32 -24, i32 -24, i32 -24>
%46 = add <4 x i32> %32, <i32 -28, i32 -28, i32 -28, i32 -28>
%47 = mul <4 x i32> %43, %45
%48 = mul <4 x i32> %44, %46
%49 = add <4 x i32> %32, <i32 -32, i32 -32, i32 -32, i32 -32>
%50 = add i32 %33, 4
%51 = icmp eq i32 %50, %28
br i1 %51, label %52, label %29
52: ; preds = %29, %15
%53 = phi <4 x i32> [ undef, %15 ], [ %47, %29 ]
%54 = phi <4 x i32> [ undef, %15 ], [ %48, %29 ]
%55 = phi <4 x i32> [ %18, %15 ], [ %47, %29 ]
%56 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %15 ], [ %48, %29 ]
%57 = phi <4 x i32> [ %21, %15 ], [ %49, %29 ]
%58 = icmp eq i32 %25, 0
br i1 %58, label %70, label %59
59: ; preds = %52, %59
%60 = phi <4 x i32> [ %65, %59 ], [ %55, %52 ]
%61 = phi <4 x i32> [ %66, %59 ], [ %56, %52 ]
%62 = phi <4 x i32> [ %67, %59 ], [ %57, %52 ]
%63 = phi i32 [ %68, %59 ], [ 0, %52 ]
%64 = add <4 x i32> %62, <i32 -4, i32 -4, i32 -4, i32 -4>
%65 = mul <4 x i32> %60, %62
%66 = mul <4 x i32> %61, %64
%67 = add <4 x i32> %62, <i32 -8, i32 -8, i32 -8, i32 -8>
%68 = add i32 %63, 1
%69 = icmp eq i32 %68, %25
br i1 %69, label %70, label %59
70: ; preds = %59, %52
%71 = phi <4 x i32> [ %53, %52 ], [ %65, %59 ]
%72 = phi <4 x i32> [ %54, %52 ], [ %66, %59 ]
%73 = mul <4 x i32> %72, %71
%74 = call i32 @llvm.vector.reduce.mul.v4i32(<4 x i32> %73)
%75 = icmp eq i32 %9, %16
br i1 %75, label %85, label %76
76: ; preds = %13, %70
%77 = phi i32 [ %11, %13 ], [ %74, %70 ]
%78 = phi i32 [ %9, %13 ], [ %17, %70 ]
br label %79
79: ; preds = %76, %79
%80 = phi i32 [ %82, %79 ], [ %77, %76 ]
%81 = phi i32 [ %83, %79 ], [ %78, %76 ]
%82 = mul nsw i32 %80, %81
%83 = add nsw i32 %81, -1
%84 = icmp ugt i32 %81, 1
br i1 %84, label %79, label %85
85: ; preds = %79, %70, %6
%86 = phi i32 [ %11, %6 ], [ %74, %70 ], [ %82, %79 ]
store i32 %86, i32* %8
%87 = add nuw nsw i64 %7, 1
%88 = icmp eq i64 %87, %5
br i1 %88, label %89, label %6
89: ; preds = %85, %2
ret void
}