int climbStairs(int n) {
  int a1 = 1, a2 = 2, a3 = 3;
  if (n == 1) {
    return a1;
  }
  if (n == 2) {
    return a2;
  }
  n++;
  for (int i = 3; i < n; i++) {
    a3 = a1 + a2;
    a1 = a2;
    a2 = a3;
  }
  return a3;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<climbStairs>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
movl   $0x2,-0x10(%rbp)
movl   $0x3,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
jne    1131 <climbStairs+0x31>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    118b <climbStairs+0x8b>
cmpl   $0x2,-0x8(%rbp)
jne    1146 <climbStairs+0x46>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    118b <climbStairs+0x8b>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
movl   $0x3,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1185 <climbStairs+0x85>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1156 <climbStairs+0x56>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<climbStairs>:
cmp    $0x1,%edi
je     1110 <climbStairs+0x10>
cmp    $0x2,%edi
jne    1113 <climbStairs+0x13>
mov    $0x2,%eax
ret
mov    %edi,%eax
ret
mov    $0x3,%eax
jle    117d <climbStairs+0x7d>
lea    -0x2(%rdi),%esi
add    $0xfffffffd,%edi
mov    %esi,%ecx
and    $0x7,%ecx
cmp    $0x7,%edi
jae    1136 <climbStairs+0x36>
mov    $0x1,%edx
mov    $0x2,%eax
jmp    1165 <climbStairs+0x65>
and    $0xfffffff8,%esi
mov    $0x1,%edx
mov    $0x2,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    %eax,%edx
add    %edx,%eax
add    %eax,%edx
add    %edx,%eax
add    %eax,%edx
add    %edx,%eax
add    %eax,%edx
add    %edx,%eax
add    $0xfffffff8,%esi
jne    1150 <climbStairs+0x50>
test   %ecx,%ecx
je     117d <climbStairs+0x7d>
nopl   0x0(%rax)
mov    %eax,%esi
mov    %edx,%eax
add    %esi,%eax
mov    %esi,%edx
add    $0xffffffff,%ecx
jne    1170 <climbStairs+0x70>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @climbStairs(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32 1, i32* %4
store i32 2, i32* %5
store i32 3, i32* %6
%8 = load i32, i32* %3
%9 = icmp eq i32 %8, 1
br i1 %9, label %10, label %12
10: ; preds = %1
%11 = load i32, i32* %4
store i32 %11, i32* %2
br label %35
12: ; preds = %1
%13 = load i32, i32* %3
%14 = icmp eq i32 %13, 2
br i1 %14, label %15, label %17
15: ; preds = %12
%16 = load i32, i32* %5
store i32 %16, i32* %2
br label %35
17: ; preds = %12
%18 = load i32, i32* %3
%19 = add nsw i32 %18, 1
store i32 %19, i32* %3
store i32 3, i32* %7
br label %20
20: ; preds = %30, %17
%21 = load i32, i32* %7
%22 = load i32, i32* %3
%23 = icmp slt i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %33
24: ; preds = %20
%25 = load i32, i32* %4
%26 = load i32, i32* %5
%27 = add nsw i32 %25, %26
store i32 %27, i32* %6
%28 = load i32, i32* %5
store i32 %28, i32* %4
%29 = load i32, i32* %6
store i32 %29, i32* %5
br label %30
30: ; preds = %24
%31 = load i32, i32* %7
%32 = add nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %7
br label %20
33: ; preds = %20
%34 = load i32, i32* %6
store i32 %34, i32* %2
br label %35
35: ; preds = %33, %15, %10
%36 = load i32, i32* %2
ret i32 %36
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @climbStairs(i32 %0) {
switch i32 %0, label %2 [
i32 1, label %38
i32 2, label %11
]
2: ; preds = %1
%3 = icmp slt i32 %0, 3
br i1 %3, label %38, label %4
4: ; preds = %2
%5 = add i32 %0, -2
%6 = add i32 %0, -3
%7 = and i32 %5, 7
%8 = icmp ult i32 %6, 7
br i1 %8, label %26, label %9
9: ; preds = %4
%10 = and i32 %5, -8
br label %12
11: ; preds = %1
br label %38
12: ; preds = %12, %9
%13 = phi i32 [ 2, %9 ], [ %23, %12 ]
%14 = phi i32 [ 1, %9 ], [ %22, %12 ]
%15 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %24, %12 ]
%16 = add nsw i32 %13, %14
%17 = add nsw i32 %16, %13
%18 = add nsw i32 %17, %16
%19 = add nsw i32 %18, %17
%20 = add nsw i32 %19, %18
%21 = add nsw i32 %20, %19
%22 = add nsw i32 %21, %20
%23 = add nsw i32 %22, %21
%24 = add i32 %15, 8
%25 = icmp eq i32 %24, %10
br i1 %25, label %26, label %12
26: ; preds = %12, %4
%27 = phi i32 [ undef, %4 ], [ %23, %12 ]
%28 = phi i32 [ 2, %4 ], [ %23, %12 ]
%29 = phi i32 [ 1, %4 ], [ %22, %12 ]
%30 = icmp eq i32 %7, 0
br i1 %30, label %38, label %31
31: ; preds = %26, %31
%32 = phi i32 [ %35, %31 ], [ %28, %26 ]
%33 = phi i32 [ %32, %31 ], [ %29, %26 ]
%34 = phi i32 [ %36, %31 ], [ 0, %26 ]
%35 = add nsw i32 %32, %33
%36 = add i32 %34, 1
%37 = icmp eq i32 %36, %7
br i1 %37, label %38, label %31
38: ; preds = %26, %31, %2, %1, %11
%39 = phi i32 [ 2, %11 ], [ %0, %1 ], [ 3, %2 ], [ %27, %26 ], [ %35, %31 ]
ret i32 %39
}