#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 uintmax_t;
typedef int /*<<< orphan*/ buf;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ assert(int);
int /*<<< orphan*/ memset(char *, int /*<<< orphan*/, int);
int /*<<< orphan*/ putchar(char);
void format_num(int width, bool leading_zero, int base, bool show_base,
                uintmax_t num) {
  if (show_base) {
    assert(base == 16);
    putchar('0');
    putchar('x');
  }
  char buf[32];
  memset(buf, 0, sizeof(buf));
  size_t len = 0;
  do {
    int i = num % base;
    buf[len++] = "0123456789abcdef"[i >= 0 ? i : -i];
    num /= base;
  } while (num);
  if (width) {
    int c = leading_zero ? '0' : ' ';
    while (len < (size_t)width--) {
      putchar(c);
    }
  }
  while (len--) {
    putchar(buf[len]);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<format_num>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    %ecx,-0x10(%rbp)
mov    %r8d,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
je     1177 <format_num+0x47>
cmpl   $0x10,-0xc(%rbp)
sete   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1050 <assert@plt>
mov    $0x30,%edi
call   1030 <putchar@plt>
mov    $0x78,%edi
call   1030 <putchar@plt>
lea    -0x40(%rbp),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    $0x20,%edx
call   1040 <memset@plt>
movq   $0x0,-0x48(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x4c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x4c(%rbp)
jl     11ae <format_num+0x7e>
mov    -0x4c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
jmp    11b6 <format_num+0x86>
xor    %eax,%eax
sub    -0x4c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
mov    -0x54(%rbp),%eax
movslq %eax,%rcx
lea    0xe3d(%rip),%rax
mov    (%rax,%rcx,1),%cl
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x48(%rbp)
mov    %cl,-0x40(%rbp,%rax,1)
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x14(%rbp),%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jne    118f <format_num+0x5f>
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
je     123f <format_num+0x10f>
mov    -0x8(%rbp),%edx
mov    $0x20,%eax
mov    $0x30,%ecx
cmp    $0x0,%edx
cmovne %ecx,%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0xffffffff,%edx
mov    %edx,-0x4(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jae    123a <format_num+0x10a>
mov    -0x50(%rbp),%eax
movsbl %al,%edi
call   1030 <putchar@plt>
jmp    120f <format_num+0xdf>
jmp    123f <format_num+0x10f>
jmp    1244 <format_num+0x114>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
mov    %rcx,-0x48(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
je     1270 <format_num+0x140>
mov    -0x48(%rbp),%rax
movsbl -0x40(%rbp,%rax,1),%edi
call   1030 <putchar@plt>
jmp    1244 <format_num+0x114>
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<format_num>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x20,%rsp
mov    %r8d,%ebp
mov    %edx,%r12d
mov    %esi,%r14d
mov    %edi,%r15d
test   %ecx,%ecx
je     116f <format_num+0x3f>
xor    %edi,%edi
cmp    $0x10,%r12d
sete   %dil
call   1050 <assert@plt>
mov    $0x30,%edi
call   1030 <putchar@plt>
mov    $0x78,%edi
call   1030 <putchar@plt>
mov    %rsp,%rdi
xor    %ebx,%ebx
xor    %esi,%esi
mov    $0x20,%edx
call   1040 <memset@plt>
lea    0xe79(%rip),%rcx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebp,%eax
cltd
idiv   %r12d
mov    %edx,%esi
neg    %esi
cmovs  %edx,%esi
movzbl (%rsi,%rcx,1),%edx
mov    %dl,(%rsp,%rbx,1)
add    $0x1,%rbx
mov    %eax,%ebp
test   %eax,%eax
jne    1190 <format_num+0x60>
test   %r15d,%r15d
je     11e1 <format_num+0xb1>
movslq %r15d,%rbp
cmp    %rbp,%rbx
jae    11e1 <format_num+0xb1>
test   %r14d,%r14d
setne  %al
shl    $0x4,%al
or     $0x20,%al
movzbl %al,%r14d
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0xffffffffffffffff,%rbp
mov    %r14d,%edi
call   1030 <putchar@plt>
cmp    %rbp,%rbx
jb     11d0 <format_num+0xa0>
test   %rbx,%rbx
je     1200 <format_num+0xd0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movsbl -0x1(%rsp,%rbx,1),%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
jne    11f0 <format_num+0xc0>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [17 x i8] c"0123456789abcdef\00"
define void @format_num(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca [32 x i8]
%12 = alloca i64
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
store i32 %0, i32* %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
store i32 %4, i32* %10
%15 = load i32, i32* %9
%16 = icmp ne i32 %15, 0
br i1 %16, label %17, label %24
17: ; preds = %5
%18 = load i32, i32* %8
%19 = icmp eq i32 %18, 16
%20 = zext i1 %19 to i32
%21 = call i32 @assert(i32 %20)
%22 = call i32 @putchar(i8 signext 48)
%23 = call i32 @putchar(i8 signext 120)
br label %24
24: ; preds = %17, %5
%25 = getelementptr inbounds [32 x i8], [32 x i8]* %11, i64 0, i64 0
%26 = call i32 @memset(i8* %25, i32 0, i32 32)
store i64 0, i64* %12
br label %27
27: ; preds = %49, %24
%28 = load i32, i32* %10
%29 = load i32, i32* %8
%30 = srem i32 %28, %29
store i32 %30, i32* %13
%31 = load i32, i32* %13
%32 = icmp sge i32 %31, 0
br i1 %32, label %33, label %35
33: ; preds = %27
%34 = load i32, i32* %13
br label %38
35: ; preds = %27
%36 = load i32, i32* %13
%37 = sub nsw i32 0, %36
br label %38
38: ; preds = %35, %33
%39 = phi i32 [ %34, %33 ], [ %37, %35 ]
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds [17 x i8], [17 x i8]* @.str, i64 0, i64 %40
%42 = load i8, i8* %41
%43 = load i64, i64* %12
%44 = add i64 %43, 1
store i64 %44, i64* %12
%45 = getelementptr inbounds [32 x i8], [32 x i8]* %11, i64 0, i64 %43
store i8 %42, i8* %45
%46 = load i32, i32* %8
%47 = load i32, i32* %10
%48 = sdiv i32 %47, %46
store i32 %48, i32* %10
br label %49
49: ; preds = %38
%50 = load i32, i32* %10
%51 = icmp ne i32 %50, 0
br i1 %51, label %27, label %52
52: ; preds = %49
%53 = load i32, i32* %6
%54 = icmp ne i32 %53, 0
br i1 %54, label %55, label %71
55: ; preds = %52
%56 = load i32, i32* %7
%57 = icmp ne i32 %56, 0
%58 = zext i1 %57 to i64
%59 = select i1 %57, i32 48, i32 32
store i32 %59, i32* %14
br label %60
60: ; preds = %66, %55
%61 = load i64, i64* %12
%62 = load i32, i32* %6
%63 = add nsw i32 %62, -1
store i32 %63, i32* %6
%64 = sext i32 %62 to i64
%65 = icmp ult i64 %61, %64
br i1 %65, label %66, label %70
66: ; preds = %60
%67 = load i32, i32* %14
%68 = trunc i32 %67 to i8
%69 = call i32 @putchar(i8 signext %68)
br label %60
70: ; preds = %60
br label %71
71: ; preds = %70, %52
br label %72
72: ; preds = %76, %71
%73 = load i64, i64* %12
%74 = add i64 %73, -1
store i64 %74, i64* %12
%75 = icmp ne i64 %73, 0
br i1 %75, label %76, label %81
76: ; preds = %72
%77 = load i64, i64* %12
%78 = getelementptr inbounds [32 x i8], [32 x i8]* %11, i64 0, i64 %77
%79 = load i8, i8* %78
%80 = call i32 @putchar(i8 signext %79)
br label %72
81: ; preds = %72
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [17 x i8] c"0123456789abcdef\00"
define void @format_num(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = alloca [32 x i8]
%7 = icmp eq i32 %3, 0
br i1 %7, label %14, label %8
8: ; preds = %5
%9 = icmp eq i32 %2, 16
%10 = zext i1 %9 to i32
%11 = tail call i32 @assert(i32 %10)
%12 = tail call i32 @putchar(i8 signext 48)
%13 = tail call i32 @putchar(i8 signext 120)
br label %14
14: ; preds = %8, %5
%15 = getelementptr inbounds [32 x i8], [32 x i8]* %6, i64 0, i64 0
%16 = call i32 @memset(i8* %15, i32 0, i32 32)
br label %17
17: ; preds = %17, %14
%18 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %25, %17 ]
%19 = phi i32 [ %4, %14 ], [ %27, %17 ]
%20 = srem i32 %19, %2
%21 = call i32 @llvm.abs.i32(i32 %20, i1 true)
%22 = zext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds [17 x i8], [17 x i8]* @.str, i64 0, i64 %22
%24 = load i8, i8* %23
%25 = add i64 %18, 1
%26 = getelementptr inbounds [32 x i8], [32 x i8]* %6, i64 0, i64 %18
store i8 %24, i8* %26
%27 = sdiv i32 %19, %2
%28 = icmp eq i32 %27, 0
br i1 %28, label %29, label %17
29: ; preds = %17
%30 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %30, label %42, label %31
31: ; preds = %29
%32 = sext i32 %0 to i64
%33 = icmp ult i64 %25, %32
br i1 %33, label %34, label %42
34: ; preds = %31
%35 = icmp eq i32 %1, 0
%36 = select i1 %35, i8 32, i8 48
br label %37
37: ; preds = %34, %37
%38 = phi i64 [ %32, %34 ], [ %39, %37 ]
%39 = add i64 %38, -1
%40 = call i32 @putchar(i8 signext %36)
%41 = icmp ult i64 %25, %39
br i1 %41, label %37, label %42
42: ; preds = %37, %31, %29
%43 = icmp eq i64 %25, 0
br i1 %43, label %51, label %44
44: ; preds = %42, %44
%45 = phi i64 [ %49, %44 ], [ %18, %42 ]
%46 = getelementptr inbounds [32 x i8], [32 x i8]* %6, i64 0, i64 %45
%47 = load i8, i8* %46
%48 = call i32 @putchar(i8 signext %47)
%49 = add i64 %45, -1
%50 = icmp eq i64 %45, 0
br i1 %50, label %51, label %44
51: ; preds = %44, %42
ret void
}