#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ printf(char *);
int fac(int n) {
  int f;
  if (n < 0)
    printf("n<0;data error!");
  else if (n == 0 || n == 1)
    f = 1;
  else
    f = fac(n - 1) * n;
  return (f);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fac>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
jge    1146 <fac+0x26>
lea    0xec4(%rip),%rdi
call   1040 <printf@plt>
jmp    117d <fac+0x5d>
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
je     115a <fac+0x3a>
cmpl   $0x1,-0x4(%rbp)
jne    1166 <fac+0x46>
movl   $0x1,-0x8(%rbp)
jmp    1178 <fac+0x58>
mov    -0x4(%rbp),%edi
sub    $0x1,%edi
call   1030 <fac@plt>
imul   -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    117d <fac+0x5d>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fac>:
push   %rax
test   %edi,%edi
js     1173 <fac+0x63>
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x2,%edi
jb     138b <fac+0x27b>
lea    -0x1(%rdi),%ecx
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x8,%ecx
jb     1380 <fac+0x270>
mov    %ecx,%r8d
and    $0xfffffff8,%r8d
movd   %edi,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm6
paddd  0xeb4(%rip),%xmm6
lea    -0x8(%r8),%edx
mov    %edx,%esi
shr    $0x3,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x18,%edx
jae    1186 <fac+0x76>
movdqa 0xea6(%rip),%xmm1
movdqa %xmm1,%xmm3
jmp    12c1 <fac+0x1b1>
lea    0xf26(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    $0x1,%eax
pop    %rcx
ret
and    $0xfffffffc,%esi
movdqa 0xe7f(%rip),%xmm1
movdqa 0xe96(%rip),%xmm9
movdqa 0xe9d(%rip),%xmm10
movdqa 0xea4(%rip),%xmm11
movdqa 0xeab(%rip),%xmm12
movdqa 0xeb2(%rip),%xmm13
movdqa 0xeb9(%rip),%xmm14
movdqa 0xec0(%rip),%xmm15
movdqa %xmm1,%xmm3
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movdqa %xmm6,%xmm0
paddd  0xe34(%rip),%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm7
pmuludq %xmm5,%xmm7
pmuludq %xmm6,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm2
pmuludq %xmm5,%xmm2
pmuludq %xmm3,%xmm0
movdqa %xmm6,%xmm3
paddd  %xmm9,%xmm3
movdqa %xmm6,%xmm5
paddd  %xmm10,%xmm5
pmuludq %xmm3,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm3
pmuludq %xmm7,%xmm3
pmuludq %xmm5,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm5
pmuludq %xmm2,%xmm5
movdqa %xmm6,%xmm2
paddd  %xmm11,%xmm2
movdqa %xmm6,%xmm7
paddd  %xmm12,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm4
pmuludq %xmm3,%xmm4
pmuludq %xmm1,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm8
pmuludq %xmm5,%xmm8
pmuludq %xmm0,%xmm7
movdqa %xmm6,%xmm0
paddd  %xmm13,%xmm0
movdqa %xmm6,%xmm5
paddd  %xmm14,%xmm5
pmuludq %xmm0,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm4,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm5,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm0
pmuludq %xmm8,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm15,%xmm6
add    $0xfffffffc,%esi
jne    11e0 <fac+0xd0>
movdqa %xmm1,%xmm5
movdqa %xmm3,%xmm0
test   %eax,%eax
je     133d <fac+0x22d>
movdqa 0xd4b(%rip),%xmm2
movdqa 0xd53(%rip),%xmm4
nopl   (%rax)
movdqa %xmm6,%xmm0
paddd  %xmm2,%xmm0
movdqa %xmm6,%xmm5
pmuludq %xmm1,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm7
pmuludq %xmm1,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm3,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm3
pmuludq %xmm1,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm0
paddd  %xmm4,%xmm6
movdqa %xmm5,%xmm1
movdqa %xmm0,%xmm3
add    $0xffffffff,%eax
jne    12e0 <fac+0x1d0>
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm2
pmuludq %xmm1,%xmm2
pmuludq %xmm5,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm1
pshufd $0xaa,%xmm2,%xmm0
pmuludq %xmm2,%xmm0
pmuludq %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%eax
cmp    %r8d,%ecx
je     138b <fac+0x27b>
sub    %r8d,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
imul   %edi,%eax
add    $0xffffffff,%edi
cmp    $0x1,%edi
ja     1380 <fac+0x270>
pop    %rcx
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [16 x i8] c"n<0;data error!\00"
define i32 @fac(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
%4 = load i32, i32* %2
%5 = icmp slt i32 %4, 0
br i1 %5, label %6, label %8
6: ; preds = %1
%7 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([16 x i8], [16 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
br label %22
8: ; preds = %1
%9 = load i32, i32* %2
%10 = icmp eq i32 %9, 0
br i1 %10, label %14, label %11
11: ; preds = %8
%12 = load i32, i32* %2
%13 = icmp eq i32 %12, 1
br i1 %13, label %14, label %15
14: ; preds = %11, %8
store i32 1, i32* %3
br label %21
15: ; preds = %11
%16 = load i32, i32* %2
%17 = sub nsw i32 %16, 1
%18 = call i32 @fac(i32 %17)
%19 = load i32, i32* %2
%20 = mul nsw i32 %18, %19
store i32 %20, i32* %3
br label %21
21: ; preds = %15, %14
br label %22
22: ; preds = %21, %6
%23 = load i32, i32* %3
ret i32 %23
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [16 x i8] c"n<0;data error!\00"
define i32 @fac(i32 %0) {
%2 = icmp slt i32 %0, 0
br i1 %2, label %71, label %3
3: ; preds = %1
%4 = icmp ult i32 %0, 2
br i1 %4, label %79, label %5
5: ; preds = %3
%6 = add i32 %0, -1
%7 = icmp ult i32 %6, 8
br i1 %7, label %68, label %8
8: ; preds = %5
%9 = and i32 %6, -8
%10 = sub i32 %0, %9
%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 = add <4 x i32> %12, <i32 0, i32 -1, i32 -2, i32 -3>
%14 = add i32 %9, -8
%15 = lshr exact i32 %14, 3
%16 = add nuw nsw i32 %15, 1
%17 = and i32 %16, 3
%18 = icmp ult i32 %14, 24
br i1 %18, label %44, label %19
19: ; preds = %8
%20 = and i32 %16, 1073741820
br label %21
21: ; preds = %21, %19
%22 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %19 ], [ %39, %21 ]
%23 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %19 ], [ %40, %21 ]
%24 = phi <4 x i32> [ %13, %19 ], [ %41, %21 ]
%25 = phi i32 [ 0, %19 ], [ %42, %21 ]
%26 = add <4 x i32> %24, <i32 -4, i32 -4, i32 -4, i32 -4>
%27 = mul <4 x i32> %24, %22
%28 = mul <4 x i32> %26, %23
%29 = add <4 x i32> %24, <i32 -8, i32 -8, i32 -8, i32 -8>
%30 = add <4 x i32> %24, <i32 -12, i32 -12, i32 -12, i32 -12>
%31 = mul <4 x i32> %29, %27
%32 = mul <4 x i32> %30, %28
%33 = add <4 x i32> %24, <i32 -16, i32 -16, i32 -16, i32 -16>
%34 = add <4 x i32> %24, <i32 -20, i32 -20, i32 -20, i32 -20>
%35 = mul <4 x i32> %33, %31
%36 = mul <4 x i32> %34, %32
%37 = add <4 x i32> %24, <i32 -24, i32 -24, i32 -24, i32 -24>
%38 = add <4 x i32> %24, <i32 -28, i32 -28, i32 -28, i32 -28>
%39 = mul <4 x i32> %37, %35
%40 = mul <4 x i32> %38, %36
%41 = add <4 x i32> %24, <i32 -32, i32 -32, i32 -32, i32 -32>
%42 = add i32 %25, 4
%43 = icmp eq i32 %42, %20
br i1 %43, label %44, label %21
44: ; preds = %21, %8
%45 = phi <4 x i32> [ undef, %8 ], [ %39, %21 ]
%46 = phi <4 x i32> [ undef, %8 ], [ %40, %21 ]
%47 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %8 ], [ %39, %21 ]
%48 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %8 ], [ %40, %21 ]
%49 = phi <4 x i32> [ %13, %8 ], [ %41, %21 ]
%50 = icmp eq i32 %17, 0
br i1 %50, label %62, label %51
51: ; preds = %44, %51
%52 = phi <4 x i32> [ %57, %51 ], [ %47, %44 ]
%53 = phi <4 x i32> [ %58, %51 ], [ %48, %44 ]
%54 = phi <4 x i32> [ %59, %51 ], [ %49, %44 ]
%55 = phi i32 [ %60, %51 ], [ 0, %44 ]
%56 = add <4 x i32> %54, <i32 -4, i32 -4, i32 -4, i32 -4>
%57 = mul <4 x i32> %54, %52
%58 = mul <4 x i32> %56, %53
%59 = add <4 x i32> %54, <i32 -8, i32 -8, i32 -8, i32 -8>
%60 = add i32 %55, 1
%61 = icmp eq i32 %60, %17
br i1 %61, label %62, label %51
62: ; preds = %51, %44
%63 = phi <4 x i32> [ %45, %44 ], [ %57, %51 ]
%64 = phi <4 x i32> [ %46, %44 ], [ %58, %51 ]
%65 = mul <4 x i32> %64, %63
%66 = call i32 @llvm.vector.reduce.mul.v4i32(<4 x i32> %65)
%67 = icmp eq i32 %6, %9
br i1 %67, label %79, label %68
68: ; preds = %5, %62
%69 = phi i32 [ 1, %5 ], [ %66, %62 ]
%70 = phi i32 [ %0, %5 ], [ %10, %62 ]
br label %73
71: ; preds = %1
%72 = tail call i32 @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([16 x i8], [16 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
br label %79
73: ; preds = %68, %73
%74 = phi i32 [ %77, %73 ], [ %69, %68 ]
%75 = phi i32 [ %76, %73 ], [ %70, %68 ]
%76 = add nsw i32 %75, -1
%77 = mul nsw i32 %75, %74
%78 = icmp ult i32 %76, 2
br i1 %78, label %79, label %73
79: ; preds = %73, %3, %62, %71
%80 = phi i32 [ 1, %71 ], [ 1, %3 ], [ %66, %62 ], [ %77, %73 ]
ret i32 %80
}