long long fib(int n) {
  long long s1 = 0, s2 = 1;
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    long long tmp = s1 + s2;
    s1 = s2;
    s2 = tmp;
  }
  return s1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fib>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movq   $0x0,-0x10(%rbp)
movq   $0x1,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1154 <fib+0x54>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    111e <fib+0x1e>
mov    -0x10(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fib>:
test   %edi,%edi
jle    111a <fib+0x1a>
lea    -0x1(%rdi),%eax
mov    %edi,%ecx
and    $0x7,%ecx
cmp    $0x7,%eax
jae    111d <fib+0x1d>
mov    $0x1,%edx
xor    %esi,%esi
jmp    114d <fib+0x4d>
xor    %eax,%eax
ret
and    $0xfffffff8,%edi
mov    $0x1,%edx
xor    %esi,%esi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    %rdx,%rsi
add    %rsi,%rdx
add    %rdx,%rsi
add    %rsi,%rdx
add    %rdx,%rsi
add    %rsi,%rdx
add    %rdx,%rsi
add    %rsi,%rdx
add    $0xfffffff8,%edi
jne    1130 <fib+0x30>
mov    %rsi,%rax
test   %ecx,%ecx
je     1171 <fib+0x71>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %rdx,%rax
mov    %rsi,%rdx
add    %rax,%rdx
mov    %rax,%rsi
add    $0xffffffff,%ecx
jne    1160 <fib+0x60>
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @fib(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i32
%6 = alloca i64
store i32 %0, i32* %2
store i64 0, i64* %3
store i64 1, i64* %4
store i32 0, i32* %5
br label %7
7: ; preds = %17, %1
%8 = load i32, i32* %5
%9 = load i32, i32* %2
%10 = icmp slt i32 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %20
11: ; preds = %7
%12 = load i64, i64* %3
%13 = load i64, i64* %4
%14 = add nsw i64 %12, %13
store i64 %14, i64* %6
%15 = load i64, i64* %4
store i64 %15, i64* %3
%16 = load i64, i64* %6
store i64 %16, i64* %4
br label %17
17: ; preds = %11
%18 = load i32, i32* %5
%19 = add nsw i32 %18, 1
store i32 %19, i32* %5
br label %7
20: ; preds = %7
%21 = load i64, i64* %3
ret i64 %21
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @fib(i32 %0) {
%2 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %2, label %3, label %21
3: ; preds = %1
%4 = add i32 %0, -1
%5 = and i32 %0, 7
%6 = icmp ult i32 %4, 7
br i1 %6, label %9, label %7
7: ; preds = %3
%8 = and i32 %0, -8
br label %23
9: ; preds = %23, %3
%10 = phi i64 [ undef, %3 ], [ %33, %23 ]
%11 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %33, %23 ]
%12 = phi i64 [ 1, %3 ], [ %34, %23 ]
%13 = icmp eq i32 %5, 0
br i1 %13, label %21, label %14
14: ; preds = %9, %14
%15 = phi i64 [ %16, %14 ], [ %11, %9 ]
%16 = phi i64 [ %18, %14 ], [ %12, %9 ]
%17 = phi i32 [ %19, %14 ], [ 0, %9 ]
%18 = add nsw i64 %15, %16
%19 = add i32 %17, 1
%20 = icmp eq i32 %19, %5
br i1 %20, label %21, label %14
21: ; preds = %9, %14, %1
%22 = phi i64 [ 0, %1 ], [ %10, %9 ], [ %16, %14 ]
ret i64 %22
23: ; preds = %23, %7
%24 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %33, %23 ]
%25 = phi i64 [ 1, %7 ], [ %34, %23 ]
%26 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %35, %23 ]
%27 = add nsw i64 %24, %25
%28 = add nsw i64 %25, %27
%29 = add nsw i64 %27, %28
%30 = add nsw i64 %28, %29
%31 = add nsw i64 %29, %30
%32 = add nsw i64 %30, %31
%33 = add nsw i64 %31, %32
%34 = add nsw i64 %32, %33
%35 = add i32 %26, 8
%36 = icmp eq i32 %35, %8
br i1 %36, label %9, label %23
}