char *ulltoa(unsigned long long value, char *str, int base) {
  static const char *digits = "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
  char *ptr = str;
  char *start = str;
  do {
    const int r = value % base;
    value = value / base;
    *ptr++ = digits[r];
  } while (value);
  *ptr-- = '\0';
  while (start < ptr) {
    const char c = *ptr;
    *ptr-- = *start;
    *start++ = c;
  }
  return str;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<ulltoa>:
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)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %edx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    0x2ed7(%rip),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%cl
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
cmpq   $0x0,-0x8(%rbp)
jne    111f <ulltoa+0x1f>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movb   $0x0,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
jae    11c5 <ulltoa+0xc5>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%al
mov    %al,-0x2d(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%cl
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x2d(%rbp),%cl
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    117e <ulltoa+0x7e>
mov    -0x10(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<ulltoa>:
mov    %edx,%r9d
mov    %rsi,%r8
movslq %edx,%r10
add    $0xfffffffffffffffd,%rsi
mov    $0x1,%ecx
lea    0xee7(%rip),%r11
jmp    1143 <ulltoa+0x43>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rdi,%rax
xor    %edx,%edx
div    %r10
movslq %edx,%rdx
movzbl (%rdx,%r11,1),%edx
mov    %dl,0x3(%rsi)
add    $0x1,%rsi
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
cmp    %r10,%rdi
mov    %rax,%rdi
jb     1158 <ulltoa+0x58>
mov    %rdi,%rax
or     %r10,%rax
shr    $0x20,%rax
jne    1120 <ulltoa+0x20>
mov    %edi,%eax
xor    %edx,%edx
div    %r9d
jmp    1128 <ulltoa+0x28>
movb   $0x0,0x3(%rsi)
test   %rcx,%rcx
je     119c <ulltoa+0x9c>
neg    %rcx
mov    (%r8),%al
mov    %al,0x2(%rsi)
mov    %dl,(%r8)
cmp    $0x3,%rcx
jb     119c <ulltoa+0x9c>
lea    0x1(%r8),%rax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movzbl 0x1(%rsi),%ecx
movzbl (%rax),%edx
mov    %dl,0x1(%rsi)
mov    %cl,(%rax)
add    $0x1,%rax
lea    -0x1(%rsi),%rcx
cmp    %rsi,%rax
mov    %rcx,%rsi
jb     1180 <ulltoa+0x80>
mov    %r8,%rax
ret

LLVM IR (-O0):
@ulltoa.digits = internal global i8* getelementptr inbounds ([37 x i8], [37 x i8]* @.str, i32 0, i32 0)
@.str = [37 x i8] c"0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz\00"
define i8* @ulltoa(i64 %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i64
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i8*
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i8
store i64 %0, i64* %4
store i8* %1, i8** %5
store i32 %2, i32* %6
%11 = load i8*, i8** %5
store i8* %11, i8** %7
%12 = load i8*, i8** %5
store i8* %12, i8** %8
br label %13
13: ; preds = %30, %3
%14 = load i64, i64* %4
%15 = load i32, i32* %6
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = urem i64 %14, %16
%18 = trunc i64 %17 to i32
store i32 %18, i32* %9
%19 = load i64, i64* %4
%20 = load i32, i32* %6
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = udiv i64 %19, %21
store i64 %22, i64* %4
%23 = load i8*, i8** @ulltoa.digits
%24 = load i32, i32* %9
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %23, i64 %25
%27 = load i8, i8* %26
%28 = load i8*, i8** %7
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i32 1
store i8* %29, i8** %7
store i8 %27, i8* %28
br label %30
30: ; preds = %13
%31 = load i64, i64* %4
%32 = icmp ne i64 %31, 0
br i1 %32, label %13, label %33
33: ; preds = %30
%34 = load i8*, i8** %7
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %34, i32 -1
store i8* %35, i8** %7
store i8 0, i8* %34
br label %36
36: ; preds = %40, %33
%37 = load i8*, i8** %8
%38 = load i8*, i8** %7
%39 = icmp ult i8* %37, %38
br i1 %39, label %40, label %50
40: ; preds = %36
%41 = load i8*, i8** %7
%42 = load i8, i8* %41
store i8 %42, i8* %10
%43 = load i8*, i8** %8
%44 = load i8, i8* %43
%45 = load i8*, i8** %7
%46 = getelementptr inbounds i8, i8* %45, i32 -1
store i8* %46, i8** %7
store i8 %44, i8* %45
%47 = load i8, i8* %10
%48 = load i8*, i8** %8
%49 = getelementptr inbounds i8, i8* %48, i32 1
store i8* %49, i8** %8
store i8 %47, i8* %48
br label %36
50: ; preds = %36
%51 = load i8*, i8** %5
ret i8* %51
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [37 x i8] c"0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz\00"
define i8* @ulltoa(i64 %0, i8* returned %1, i32 %2) {
%4 = sext i32 %2 to i64
br label %5
5: ; preds = %5, %3
%6 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %15, %5 ]
%7 = phi i64 [ %0, %3 ], [ %10, %5 ]
%8 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %6
%9 = urem i64 %7, %4
%10 = udiv i64 %7, %4
%11 = shl i64 %9, 32
%12 = ashr exact i64 %11, 32
%13 = getelementptr inbounds [37 x i8], [37 x i8]* @.str, i64 0, i64 %12
%14 = load i8, i8* %13
%15 = add nuw nsw i64 %6, 1
store i8 %14, i8* %8
%16 = icmp ult i64 %7, %4
br i1 %16, label %17, label %5
17: ; preds = %5
%18 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %6
%19 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %15
store i8 0, i8* %19
%20 = icmp eq i64 %6, 0
br i1 %20, label %36, label %21
21: ; preds = %17
%22 = load i8, i8* %1
store i8 %22, i8* %18
store i8 %14, i8* %1
%23 = icmp ugt i64 %6, 2
br i1 %23, label %24, label %36
24: ; preds = %21
%25 = add nsw i64 %6, -1
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %25
%27 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
br label %28
28: ; preds = %24, %28
%29 = phi i8* [ %27, %24 ], [ %34, %28 ]
%30 = phi i8* [ %26, %24 ], [ %33, %28 ]
%31 = load i8, i8* %30
%32 = load i8, i8* %29
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 -1
store i8 %32, i8* %30
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %29, i64 1
store i8 %31, i8* %29
%35 = icmp ult i8* %34, %33
br i1 %35, label %28, label %36
36: ; preds = %28, %21, %17
ret i8* %1
}