void itoa(char *buf, unsigned long int n, int base) {
  unsigned long int tmp;
  int i, j;
  tmp = n;
  i = 0;
  do {
    tmp = n % base;
    buf[i++] = (tmp < 10) ? (tmp + '0') : (tmp + 'a' - 10);
  } while (n /= base);
  buf[i--] = 0;
  for (j = 0; j < i; j++, i--) {
    tmp = buf[j];
    buf[j] = buf[i];
    buf[i] = tmp;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<itoa>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
cmpq   $0xa,-0x20(%rbp)
jae    114b <itoa+0x4b>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x30,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    115b <itoa+0x5b>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x61,%rax
sub    $0xa,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %al,%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x24(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%rax
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rax,-0x10(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
jne    111e <itoa+0x1e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0xffffffff,%edx
mov    %edx,-0x24(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    1209 <itoa+0x109>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsbq (%rax,%rcx,1),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %al,%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11ae <itoa+0xae>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<itoa>:
push   %rbp
push   %rbx
mov    %edx,%r8d
mov    %rsi,%r9
movslq %edx,%r10
movabs $0xffffffff00000000,%rcx
ff ff ff
xor    %esi,%esi
movabs $0x100000000,%r11
jmp    1158 <itoa+0x58>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %r9,%rax
xor    %edx,%edx
div    %r10
lea    0x57(%rdx),%ebx
lea    0x30(%rdx),%ebp
cmp    $0xa,%rdx
cmovae %ebx,%ebp
mov    %bpl,(%rdi,%rsi,1)
add    $0x1,%rsi
add    %r11,%rcx
cmp    %r10,%r9
mov    %rax,%r9
jb     116e <itoa+0x6e>
mov    %r9,%rax
or     %r10,%rax
shr    $0x20,%rax
jne    1130 <itoa+0x30>
mov    %r9d,%eax
xor    %edx,%edx
div    %r8d
jmp    1138 <itoa+0x38>
mov    %esi,%eax
movb   $0x0,(%rdi,%rax,1)
cmp    $0x1,%esi
je     11b0 <itoa+0xb0>
sar    $0x20,%rcx
mov    $0x1,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movzbl -0x1(%rdi,%rax,1),%edx
movzbl (%rdi,%rcx,1),%ebx
mov    %bl,-0x1(%rdi,%rax,1)
mov    %dl,(%rdi,%rcx,1)
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
lea    0x1(%rax),%rdx
cmp    %rcx,%rax
mov    %rdx,%rax
jl     1190 <itoa+0x90>
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @itoa(i8* %0, i64 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i64
%6 = alloca i32
%7 = alloca i64
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i8* %0, i8** %4
store i64 %1, i64* %5
store i32 %2, i32* %6
%10 = load i64, i64* %5
store i64 %10, i64* %7
store i32 0, i32* %8
br label %11
11: ; preds = %33, %3
%12 = load i64, i64* %5
%13 = load i32, i32* %6
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = urem i64 %12, %14
store i64 %15, i64* %7
%16 = load i64, i64* %7
%17 = icmp ult i64 %16, 10
br i1 %17, label %18, label %21
18: ; preds = %11
%19 = load i64, i64* %7
%20 = add i64 %19, 48
br label %25
21: ; preds = %11
%22 = load i64, i64* %7
%23 = add i64 %22, 97
%24 = sub i64 %23, 10
br label %25
25: ; preds = %21, %18
%26 = phi i64 [ %20, %18 ], [ %24, %21 ]
%27 = trunc i64 %26 to i8
%28 = load i8*, i8** %4
%29 = load i32, i32* %8
%30 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %8
%31 = sext i32 %29 to i64
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 %31
store i8 %27, i8* %32
br label %33
33: ; preds = %25
%34 = load i32, i32* %6
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = load i64, i64* %5
%37 = udiv i64 %36, %35
store i64 %37, i64* %5
%38 = icmp ne i64 %37, 0
br i1 %38, label %11, label %39
39: ; preds = %33
%40 = load i8*, i8** %4
%41 = load i32, i32* %8
%42 = add nsw i32 %41, -1
store i32 %42, i32* %8
%43 = sext i32 %41 to i64
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %40, i64 %43
store i8 0, i8* %44
store i32 0, i32* %9
br label %45
45: ; preds = %71, %39
%46 = load i32, i32* %9
%47 = load i32, i32* %8
%48 = icmp slt i32 %46, %47
br i1 %48, label %49, label %76
49: ; preds = %45
%50 = load i8*, i8** %4
%51 = load i32, i32* %9
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i8, i8* %50, i64 %52
%54 = load i8, i8* %53
%55 = sext i8 %54 to i64
store i64 %55, i64* %7
%56 = load i8*, i8** %4
%57 = load i32, i32* %8
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i8, i8* %56, i64 %58
%60 = load i8, i8* %59
%61 = load i8*, i8** %4
%62 = load i32, i32* %9
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i8, i8* %61, i64 %63
store i8 %60, i8* %64
%65 = load i64, i64* %7
%66 = trunc i64 %65 to i8
%67 = load i8*, i8** %4
%68 = load i32, i32* %8
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i8, i8* %67, i64 %69
store i8 %66, i8* %70
br label %71
71: ; preds = %49
%72 = load i32, i32* %9
%73 = add nsw i32 %72, 1
store i32 %73, i32* %9
%74 = load i32, i32* %8
%75 = add nsw i32 %74, -1
store i32 %75, i32* %8
br label %45
76: ; preds = %45
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @itoa(i8* nocapture %0, i64 %1, i32 %2) {
%4 = sext i32 %2 to i64
br label %5
5: ; preds = %5, %3
%6 = phi i64 [ %13, %5 ], [ 0, %3 ]
%7 = phi i64 [ %15, %5 ], [ %1, %3 ]
%8 = urem i64 %7, %4
%9 = icmp ult i64 %8, 10
%10 = select i1 %9, i64 48, i64 87
%11 = add i64 %10, %8
%12 = trunc i64 %11 to i8
%13 = add nuw i64 %6, 1
%14 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %6
store i8 %12, i8* %14
%15 = udiv i64 %7, %4
%16 = icmp ult i64 %7, %4
br i1 %16, label %17, label %5
17: ; preds = %5
%18 = trunc i64 %6 to i32
%19 = and i64 %13, 4294967295
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %19
store i8 0, i8* %20
%21 = icmp eq i32 %18, 0
br i1 %21, label %35, label %22
22: ; preds = %17
%23 = shl i64 %6, 32
%24 = ashr exact i64 %23, 32
br label %25
25: ; preds = %22, %25
%26 = phi i64 [ %24, %22 ], [ %33, %25 ]
%27 = phi i64 [ 0, %22 ], [ %32, %25 ]
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %27
%29 = load i8, i8* %28
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %26
%31 = load i8, i8* %30
store i8 %31, i8* %28
store i8 %29, i8* %30
%32 = add nuw nsw i64 %27, 1
%33 = add nsw i64 %26, -1
%34 = icmp slt i64 %32, %33
br i1 %34, label %25, label %35
35: ; preds = %25, %17
ret void
}