int eval_exp(int a1, int a2) {
  return a2 < 0 ? 0 : (a2 == 0 ? 1 : a1 * eval_exp(a1, a2 - 1));
}


x86 assembly (clang, -O0):
<eval_exp>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jge    1132 <eval_exp+0x22>
xor    %eax,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    116e <eval_exp+0x5e>
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jne    1149 <eval_exp+0x39>
mov    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1168 <eval_exp+0x58>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    -0x8(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
call   1030 <eval_exp@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   %ecx,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<eval_exp>:
test   %esi,%esi
js     1154 <eval_exp+0x54>
mov    $0x1,%eax
je     12a8 <eval_exp+0x1a8>
cmp    $0x8,%esi
jb     12a0 <eval_exp+0x1a0>
mov    %esi,%r8d
and    $0xfffffff8,%r8d
movd   %edi,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
lea    -0x8(%r8),%ecx
mov    %ecx,%edx
shr    $0x3,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,%eax
and    $0x7,%eax
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm2
cmp    $0x38,%ecx
jae    1157 <eval_exp+0x57>
movdqa 0xeb5(%rip),%xmm1
movdqa %xmm1,%xmm3
jmp    121f <eval_exp+0x11f>
xor    %eax,%eax
ret
and    $0xfffffff8,%edx
movdqa 0xe9e(%rip),%xmm1
movdqa %xmm1,%xmm3
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm5
pmuludq %xmm2,%xmm5
pmuludq %xmm0,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm4
pmuludq %xmm2,%xmm4
pmuludq %xmm0,%xmm3
pmuludq %xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm5
pmuludq %xmm0,%xmm3
pmuludq %xmm2,%xmm4
pmuludq %xmm2,%xmm5
pmuludq %xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm4
pmuludq %xmm0,%xmm3
pmuludq %xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm5
pmuludq %xmm0,%xmm3
pmuludq %xmm2,%xmm4
pmuludq %xmm2,%xmm5
pmuludq %xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm4
pmuludq %xmm0,%xmm3
pmuludq %xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm5
pmuludq %xmm0,%xmm3
pmuludq %xmm2,%xmm4
pmuludq %xmm2,%xmm5
pmuludq %xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm4
pmuludq %xmm0,%xmm3
pmuludq %xmm0,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm5
punpckldq %xmm5,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
pmuludq %xmm2,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm4
punpckldq %xmm4,%xmm3
add    $0xfffffff8,%edx
jne    1170 <eval_exp+0x70>
test   %eax,%eax
je     126b <eval_exp+0x16b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm4
pmuludq %xmm0,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm4
punpckldq %xmm4,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm4
pmuludq %xmm0,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
pmuludq %xmm2,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm4
punpckldq %xmm4,%xmm3
add    $0xffffffff,%eax
jne    1230 <eval_exp+0x130>
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm2
pmuludq %xmm0,%xmm2
pmuludq %xmm1,%xmm3
pshufd $0xee,%xmm3,%xmm0
pmuludq %xmm3,%xmm0
pshufd $0xaa,%xmm2,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%eax
cmp    %esi,%r8d
je     12a8 <eval_exp+0x1a8>
and    $0x7,%esi
nop
imul   %edi,%eax
add    $0xffffffff,%esi
jne    12a0 <eval_exp+0x1a0>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @eval_exp(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32 %1, i32* %4
%5 = load i32, i32* %4
%6 = icmp slt i32 %5, 0
br i1 %6, label %7, label %8
7: ; preds = %2
br label %21
8: ; preds = %2
%9 = load i32, i32* %4
%10 = icmp eq i32 %9, 0
br i1 %10, label %11, label %12
11: ; preds = %8
br label %19
12: ; preds = %8
%13 = load i32, i32* %3
%14 = load i32, i32* %3
%15 = load i32, i32* %4
%16 = sub nsw i32 %15, 1
%17 = call i32 @eval_exp(i32 %14, i32 %16)
%18 = mul nsw i32 %13, %17
br label %19
19: ; preds = %12, %11
%20 = phi i32 [ 1, %11 ], [ %18, %12 ]
br label %21
21: ; preds = %19, %7
%22 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %20, %19 ]
ret i32 %22
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @eval_exp(i32 %0, i32 %1) {
%3 = icmp slt i32 %1, 0
br i1 %3, label %73, label %4
4: ; preds = %2
%5 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %5, label %73, label %6
6: ; preds = %4
%7 = icmp ult i32 %1, 8
br i1 %7, label %64, label %8
8: ; preds = %6
%9 = and i32 %1, -8
%10 = and i32 %1, 7
%11 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %0, i64 0
%12 = shufflevector <4 x i32> %11, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%13 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %0, i64 0
%14 = shufflevector <4 x i32> %13, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%15 = add i32 %9, -8
%16 = lshr exact i32 %15, 3
%17 = add nuw nsw i32 %16, 1
%18 = and i32 %17, 7
%19 = icmp ult i32 %15, 56
br i1 %19, label %44, label %20
20: ; preds = %8
%21 = and i32 %17, 1073741816
br label %22
22: ; preds = %22, %20
%23 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %20 ], [ %40, %22 ]
%24 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %20 ], [ %41, %22 ]
%25 = phi i32 [ 0, %20 ], [ %42, %22 ]
%26 = mul <4 x i32> %23, %12
%27 = mul <4 x i32> %24, %14
%28 = mul <4 x i32> %26, %12
%29 = mul <4 x i32> %27, %14
%30 = mul <4 x i32> %28, %12
%31 = mul <4 x i32> %29, %14
%32 = mul <4 x i32> %30, %12
%33 = mul <4 x i32> %31, %14
%34 = mul <4 x i32> %32, %12
%35 = mul <4 x i32> %33, %14
%36 = mul <4 x i32> %34, %12
%37 = mul <4 x i32> %35, %14
%38 = mul <4 x i32> %36, %12
%39 = mul <4 x i32> %37, %14
%40 = mul <4 x i32> %38, %12
%41 = mul <4 x i32> %39, %14
%42 = add nuw i32 %25, 8
%43 = icmp eq i32 %42, %21
br i1 %43, label %44, label %22
44: ; preds = %22, %8
%45 = phi <4 x i32> [ undef, %8 ], [ %40, %22 ]
%46 = phi <4 x i32> [ undef, %8 ], [ %41, %22 ]
%47 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %8 ], [ %40, %22 ]
%48 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %8 ], [ %41, %22 ]
%49 = icmp eq i32 %18, 0
br i1 %49, label %58, label %50
50: ; preds = %44, %50
%51 = phi <4 x i32> [ %54, %50 ], [ %47, %44 ]
%52 = phi <4 x i32> [ %55, %50 ], [ %48, %44 ]
%53 = phi i32 [ %56, %50 ], [ 0, %44 ]
%54 = mul <4 x i32> %51, %12
%55 = mul <4 x i32> %52, %14
%56 = add i32 %53, 1
%57 = icmp eq i32 %56, %18
br i1 %57, label %58, label %50
58: ; preds = %50, %44
%59 = phi <4 x i32> [ %45, %44 ], [ %54, %50 ]
%60 = phi <4 x i32> [ %46, %44 ], [ %55, %50 ]
%61 = mul <4 x i32> %60, %59
%62 = call i32 @llvm.vector.reduce.mul.v4i32(<4 x i32> %61)
%63 = icmp eq i32 %9, %1
br i1 %63, label %73, label %64
64: ; preds = %6, %58
%65 = phi i32 [ 1, %6 ], [ %62, %58 ]
%66 = phi i32 [ %1, %6 ], [ %10, %58 ]
br label %67
67: ; preds = %64, %67
%68 = phi i32 [ %71, %67 ], [ %65, %64 ]
%69 = phi i32 [ %70, %67 ], [ %66, %64 ]
%70 = add nsw i32 %69, -1
%71 = mul nsw i32 %68, %0
%72 = icmp eq i32 %70, 0
br i1 %72, label %73, label %67
73: ; preds = %67, %4, %58, %2
%74 = phi i32 [ 0, %2 ], [ 1, %4 ], [ %62, %58 ], [ %71, %67 ]
ret i32 %74
}