char *itos(int num, char *str) {
  char tmp[100], *tmp_ptr;
  char *str_ptr;
  int len;
  tmp_ptr = &tmp[0];
  str_ptr = &str[0];
  while (num > 0) {
    *tmp_ptr++ = '0' + num % 10;
    num /= 10;
    len++;
  }
  while (len-- > 0)
    *str_ptr++ = *--tmp_ptr;
  *str_ptr = '\0';
  return str;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<itos>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
lea    -0x80(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x88(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x90(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
jle    1178 <itos+0x78>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
add    $0x30,%edx
mov    %dl,%cl
mov    -0x88(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x88(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x94(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x94(%rbp)
jmp    1125 <itos+0x25>
jmp    117d <itos+0x7d>
mov    -0x94(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x94(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
jle    11cb <itos+0xcb>
mov    -0x88(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
mov    %rcx,-0x88(%rbp)
mov    -0x1(%rax),%cl
mov    -0x90(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x90(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    117d <itos+0x7d>
mov    -0x90(%rbp),%rax
movb   $0x0,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<itos>:
push   %r14
push   %rbx
mov    %rsi,%rax
test   %edi,%edi
jle    11c5 <itos+0xc5>
xor    %ebx,%ebx
mov    $0xcccccccd,%r8d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edi,%ecx
imul   %r8,%rcx
shr    $0x23,%rcx
lea    (%rcx,%rcx,1),%esi
lea    (%rsi,%rsi,4),%esi
mov    %edi,%edx
sub    %esi,%edx
or     $0x30,%dl
mov    %dl,-0x68(%rsp,%rbx,1)
add    $0x1,%r14d
add    $0x1,%rbx
cmp    $0xa,%edi
mov    %ecx,%edi
jae    1120 <itos+0x20>
mov    %rax,%rsi
test   %ebx,%ebx
js     11c5 <itos+0xc5>
lea    (%rsp,%rbx,1),%rdi
add    $0xffffffffffffff98,%rdi
mov    %ebx,%esi
neg    %esi
sbb    %r11d,%r11d
lea    (%r11,%rbx,1),%r9
cmp    $0x1e,%r9d
jbe    11a0 <itos+0xa0>
xor    %esi,%esi
test   %ebx,%ebx
setne  %r8b
cmp    %rax,%rdi
jbe    11cc <itos+0xcc>
mov    %r8b,%sil
mov    %ebx,%ecx
sub    %esi,%ecx
lea    (%rcx,%rax,1),%r8
add    $0x1,%r8
mov    %r14d,%ecx
sub    %esi,%ecx
lea    -0x68(%rsp),%rsi
sub    %rcx,%rsi
lea    (%rsi,%rbx,1),%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
cmp    %r8,%rcx
jae    11cc <itos+0xcc>
mov    %rax,%rsi
add    $0x1,%ebx
add    $0xffffffffffffffff,%rdi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movzbl (%rdi),%ecx
mov    %cl,(%rsi)
add    $0x1,%rsi
add    $0xffffffff,%ebx
add    $0xffffffffffffffff,%rdi
cmp    $0x1,%ebx
ja     11b0 <itos+0xb0>
movb   $0x0,(%rsi)
pop    %rbx
pop    %r14
ret
mov    %r9d,%r8d
add    $0x1,%r8
mov    %r8,%r9
and    $0xffffffffffffffe0,%r9
add    %r11d,%r14d
add    $0x1,%r14
shr    $0x5,%r14
mov    %r14d,%r10d
shl    $0x5,%r10d
neg    %r10d
add    %rbx,%r10
lea    (%rax,%r9,1),%rsi
shl    $0x5,%r14
neg    %r14
lea    (%rsp,%r14,1),%rdi
add    $0xffffffffffffff98,%rdi
add    %rbx,%rdi
lea    0x10(%rax),%r14
add    %ebx,%r11d
add    $0x1,%r11
and    $0xffffffffffffffe0,%r11
neg    %r11
xor    %ecx,%ecx
pxor   %xmm0,%xmm0
lea    (%rsp,%rcx,1),%rdx
add    $0xffffffffffffff98,%rdx
movdqu -0x20(%rbx,%rdx,1),%xmm1
movdqu -0x10(%rbx,%rdx,1),%xmm2
movdqa %xmm2,%xmm3
punpcklbw %xmm0,%xmm3
pshufd $0x4e,%xmm3,%xmm3
pshuflw $0x1b,%xmm3,%xmm3
pshufhw $0x1b,%xmm3,%xmm3
punpckhbw %xmm0,%xmm2
pshufd $0x4e,%xmm2,%xmm2
pshuflw $0x1b,%xmm2,%xmm2
pshufhw $0x1b,%xmm2,%xmm2
packuswb %xmm3,%xmm2
movdqa %xmm1,%xmm3
punpcklbw %xmm0,%xmm3
pshufd $0x4e,%xmm3,%xmm3
pshuflw $0x1b,%xmm3,%xmm3
pshufhw $0x1b,%xmm3,%xmm3
punpckhbw %xmm0,%xmm1
pshufd $0x4e,%xmm1,%xmm1
pshuflw $0x1b,%xmm1,%xmm1
pshufhw $0x1b,%xmm1,%xmm1
packuswb %xmm3,%xmm1
movdqu %xmm2,-0x10(%r14)
movdqu %xmm1,(%r14)
add    $0xffffffffffffffe0,%rcx
add    $0x20,%r14
cmp    %rcx,%r11
jne    1220 <itos+0x120>
cmp    %r9,%r8
je     11c5 <itos+0xc5>
mov    %r10d,%ebx
jmp    11a3 <itos+0xa3>

LLVM IR (-O0):
define i8* @itos(i32 %0, i8* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i8*
%5 = alloca [100 x i8]
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i8*
%8 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i8* %1, i8** %4
%9 = getelementptr inbounds [100 x i8], [100 x i8]* %5, i64 0, i64 0
store i8* %9, i8** %6
%10 = load i8*, i8** %4
%11 = getelementptr inbounds i8, i8* %10, i64 0
store i8* %11, i8** %7
br label %12
12: ; preds = %15, %2
%13 = load i32, i32* %3
%14 = icmp sgt i32 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %26
15: ; preds = %12
%16 = load i32, i32* %3
%17 = srem i32 %16, 10
%18 = add nsw i32 48, %17
%19 = trunc i32 %18 to i8
%20 = load i8*, i8** %6
%21 = getelementptr inbounds i8, i8* %20, i32 1
store i8* %21, i8** %6
store i8 %19, i8* %20
%22 = load i32, i32* %3
%23 = sdiv i32 %22, 10
store i32 %23, i32* %3
%24 = load i32, i32* %8
%25 = add nsw i32 %24, 1
store i32 %25, i32* %8
br label %12
26: ; preds = %12
br label %27
27: ; preds = %31, %26
%28 = load i32, i32* %8
%29 = add nsw i32 %28, -1
store i32 %29, i32* %8
%30 = icmp sgt i32 %28, 0
br i1 %30, label %31, label %37
31: ; preds = %27
%32 = load i8*, i8** %6
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %32, i32 -1
store i8* %33, i8** %6
%34 = load i8, i8* %33
%35 = load i8*, i8** %7
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %35, i32 1
store i8* %36, i8** %7
store i8 %34, i8* %35
br label %27
37: ; preds = %27
%38 = load i8*, i8** %7
store i8 0, i8* %38
%39 = load i8*, i8** %4
ret i8* %39
}

LLVM IR (-O2):
define i8* @itos(i32 %0, i8* returned writeonly %1) {
%3 = alloca [100 x i8]
%4 = getelementptr inbounds [100 x i8], [100 x i8]* %3, i64 0, i64 0
%5 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %5, label %59, label %79
6: ; preds = %59
%7 = icmp sgt i32 %60, -1
br i1 %7, label %8, label %79
8: ; preds = %6
%9 = icmp ne i32 %68, 0
%10 = sext i1 %9 to i32
%11 = add i32 %68, %10
%12 = zext i32 %11 to i64
%13 = add nuw nsw i64 %12, 1
%14 = icmp ult i32 %11, 31
br i1 %14, label %55, label %15
15: ; preds = %8
%16 = icmp ne i32 %68, 0
%17 = sext i1 %16 to i32
%18 = add i32 %68, %17
%19 = zext i32 %18 to i64
%20 = add nuw nsw i64 %19, 1
%21 = getelementptr i8, i8* %1, i64 %20
%22 = xor i64 %19, -1
%23 = getelementptr i8, i8* %66, i64 %22
%24 = icmp ugt i8* %66, %1
%25 = icmp ult i8* %23, %21
%26 = and i1 %24, %25
br i1 %26, label %55, label %27
27: ; preds = %15
%28 = and i64 %13, 8589934560
%29 = trunc i64 %28 to i32
%30 = sub i32 %68, %29
%31 = getelementptr i8, i8* %1, i64 %28
%32 = sub nsw i64 0, %28
%33 = getelementptr i8, i8* %66, i64 %32
br label %34
34: ; preds = %34, %27
%35 = phi i64 [ 0, %27 ], [ %51, %34 ]
%36 = getelementptr i8, i8* %1, i64 %35
%37 = sub i64 0, %35
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %61, i64 %37
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %38, i64 -15
%40 = bitcast i8* %39 to <16 x i8>*
%41 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %40
%42 = shufflevector <16 x i8> %41, <16 x i8> poison, <16 x i32> <i32 15, i32 14, i32 13, i32 12, i32 11, i32 10, i32 9, i32 8, i32 7, i32 6, i32 5, i32 4, i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %38, i64 -16
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %43, i64 -15
%45 = bitcast i8* %44 to <16 x i8>*
%46 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %45
%47 = shufflevector <16 x i8> %46, <16 x i8> poison, <16 x i32> <i32 15, i32 14, i32 13, i32 12, i32 11, i32 10, i32 9, i32 8, i32 7, i32 6, i32 5, i32 4, i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%48 = bitcast i8* %36 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %42, <16 x i8>* %48
%49 = getelementptr i8, i8* %36, i64 16
%50 = bitcast i8* %49 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %47, <16 x i8>* %50
%51 = add nuw i64 %35, 32
%52 = icmp eq i64 %51, %28
br i1 %52, label %53, label %34
53: ; preds = %34
%54 = icmp eq i64 %13, %28
br i1 %54, label %79, label %55
55: ; preds = %15, %8, %53
%56 = phi i32 [ %68, %15 ], [ %68, %8 ], [ %30, %53 ]
%57 = phi i8* [ %1, %15 ], [ %1, %8 ], [ %31, %53 ]
%58 = phi i8* [ %66, %15 ], [ %66, %8 ], [ %33, %53 ]
br label %70
59: ; preds = %2, %59
%60 = phi i32 [ %68, %59 ], [ undef, %2 ]
%61 = phi i8* [ %66, %59 ], [ %4, %2 ]
%62 = phi i32 [ %67, %59 ], [ %0, %2 ]
%63 = urem i32 %62, 10
%64 = trunc i32 %63 to i8
%65 = or i8 %64, 48
%66 = getelementptr inbounds i8, i8* %61, i64 1
store i8 %65, i8* %61
%67 = udiv i32 %62, 10
%68 = add nsw i32 %60, 1
%69 = icmp ult i32 %62, 10
br i1 %69, label %6, label %59
70: ; preds = %55, %70
%71 = phi i32 [ %74, %70 ], [ %56, %55 ]
%72 = phi i8* [ %77, %70 ], [ %57, %55 ]
%73 = phi i8* [ %75, %70 ], [ %58, %55 ]
%74 = add nsw i32 %71, -1
%75 = getelementptr inbounds i8, i8* %73, i64 -1
%76 = load i8, i8* %75
%77 = getelementptr inbounds i8, i8* %72, i64 1
store i8 %76, i8* %72
%78 = icmp ugt i32 %71, 1
br i1 %78, label %70, label %79
79: ; preds = %70, %53, %2, %6
%80 = phi i8* [ %1, %6 ], [ %1, %2 ], [ %31, %53 ], [ %77, %70 ]
store i8 0, i8* %80
ret i8* %1
}