int ack(int m, int n) {
  if (m == 0)
    return n + 1;
  else if (m > 0 && n == 0)
    return ack(m - 1, 1);
  else if (m > 0 && n > 0)
    return ack(m - 1, ack(m, n - 1));
}


x86 assembly (clang, -O0):
<ack>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jne    1136 <ack+0x26>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11a9 <ack+0x99>
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jle    1162 <ack+0x52>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jne    1162 <ack+0x52>
mov    -0x8(%rbp),%edi
sub    $0x1,%edi
mov    $0x1,%esi
call   1030 <ack@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11a9 <ack+0x99>
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jle    119f <ack+0x8f>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jle    119f <ack+0x8f>
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%edi
mov    -0xc(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
call   1030 <ack@plt>
mov    -0x10(%rbp),%edi
mov    %eax,%esi
call   1030 <ack@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11a9 <ack+0x99>
jmp    11a4 <ack+0x94>
jmp    11a9 <ack+0x99>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<ack>:
push   %rbx
test   %edi,%edi
je     1148 <ack+0x38>
mov    %edi,%ebx
jmp    1131 <ack+0x21>
nopl   0x0(%rax)
add    $0xffffffff,%esi
mov    %ebx,%edi
call   1030 <ack@plt>
mov    %eax,%esi
add    $0xffffffff,%ebx
je     114a <ack+0x3a>
test   %ebx,%ebx
jle    113e <ack+0x2e>
mov    $0x1,%eax
test   %esi,%esi
je     112a <ack+0x1a>
test   %ebx,%ebx
jle    1146 <ack+0x36>
test   %esi,%esi
jg     1120 <ack+0x10>
pop    %rbx
ret
mov    %esi,%eax
add    $0x1,%eax
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @ack(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
%6 = load i32, i32* %4
%7 = icmp eq i32 %6, 0
br i1 %7, label %8, label %11
8: ; preds = %2
%9 = load i32, i32* %5
%10 = add nsw i32 %9, 1
store i32 %10, i32* %3
br label %37
11: ; preds = %2
%12 = load i32, i32* %4
%13 = icmp sgt i32 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %21
14: ; preds = %11
%15 = load i32, i32* %5
%16 = icmp eq i32 %15, 0
br i1 %16, label %17, label %21
17: ; preds = %14
%18 = load i32, i32* %4
%19 = sub nsw i32 %18, 1
%20 = call i32 @ack(i32 %19, i32 1)
store i32 %20, i32* %3
br label %37
21: ; preds = %14, %11
%22 = load i32, i32* %4
%23 = icmp sgt i32 %22, 0
br i1 %23, label %24, label %35
24: ; preds = %21
%25 = load i32, i32* %5
%26 = icmp sgt i32 %25, 0
br i1 %26, label %27, label %35
27: ; preds = %24
%28 = load i32, i32* %4
%29 = sub nsw i32 %28, 1
%30 = load i32, i32* %4
%31 = load i32, i32* %5
%32 = sub nsw i32 %31, 1
%33 = call i32 @ack(i32 %30, i32 %32)
%34 = call i32 @ack(i32 %29, i32 %33)
store i32 %34, i32* %3
br label %37
35: ; preds = %24, %21
br label %36
36: ; preds = %35
br label %37
37: ; preds = %8, %17, %27, %36
%38 = load i32, i32* %3
ret i32 %38
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @ack(i32 %0, i32 %1) {
%3 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %3, label %4, label %7
4: ; preds = %13, %2
%5 = phi i32 [ %1, %2 ], [ %14, %13 ]
%6 = add nsw i32 %5, 1
br label %23
7: ; preds = %2, %13
%8 = phi i32 [ %14, %13 ], [ %1, %2 ]
%9 = phi i32 [ %15, %13 ], [ %0, %2 ]
%10 = icmp sgt i32 %9, 0
%11 = icmp eq i32 %8, 0
%12 = and i1 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %17
13: ; preds = %7, %20
%14 = phi i32 [ %22, %20 ], [ 1, %7 ]
%15 = add nsw i32 %9, -1
%16 = icmp eq i32 %15, 0
br i1 %16, label %4, label %7
17: ; preds = %7
%18 = icmp sgt i32 %8, 0
%19 = and i1 %10, %18
br i1 %19, label %20, label %23
20: ; preds = %17
%21 = add nsw i32 %8, -1
%22 = tail call i32 @ack(i32 %9, i32 %21)
br label %13
23: ; preds = %17, %4
%24 = phi i32 [ %6, %4 ], [ undef, %17 ]
ret i32 %24
}