#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 */
unsigned long strlen(unsigned char *);
void itoa(unsigned long n, unsigned char *s, char base) {
  unsigned long i, j;
  unsigned char tmp[20], digit;
  i = 0;
  do {
    j = n;
    n /= base;
    n *= base;
    digit = j - n;
    if (digit <= 9) {
      tmp[i] = digit + '0';
    } else {
      tmp[i] = digit - 0x0A + 'A';
    };
    n /= base;
    i++;
  } while (n != 0);
  tmp[i] = '\0';
  j = strlen(tmp) - 1;
  for (i = 0; i < strlen(tmp); i++) {
    s[i] = tmp[j];
    j--;
  }
  s[i] = '\0';
}


x86 assembly (clang, -O0):
<itoa>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %dl,%al
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %al,-0x11(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movsbq -0x11(%rbp),%rcx
mov    -0x8(%rbp),%rax
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rax,-0x8(%rbp)
movsbq -0x11(%rbp),%rax
imul   -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
sub    -0x8(%rbp),%rax
mov    %al,-0x41(%rbp)
movzbl -0x41(%rbp),%eax
cmp    $0x9,%eax
jg     1183 <itoa+0x73>
movzbl -0x41(%rbp),%eax
add    $0x30,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %cl,-0x40(%rbp,%rax,1)
jmp    1197 <itoa+0x87>
movzbl -0x41(%rbp),%eax
sub    $0xa,%eax
add    $0x41,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %cl,-0x40(%rbp,%rax,1)
movsbq -0x11(%rbp),%rcx
mov    -0x8(%rbp),%rax
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x8(%rbp)
jne    112d <itoa+0x1d>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movb   $0x0,-0x40(%rbp,%rax,1)
lea    -0x40(%rbp),%rdi
call   1030 <strlen@plt>
sub    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
lea    -0x40(%rbp),%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x50(%rbp),%rax
cmp    %rcx,%rax
jae    1233 <itoa+0x123>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp,%rax,1),%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    11e2 <itoa+0xd2>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<itoa>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x20,%rsp
mov    %edx,%r8d
mov    %rsi,%r15
movslq %edx,%r9
mov    %rsp,%rsi
jmp    1140 <itoa+0x30>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    %dl,%cl
mov    %cl,(%rsi)
add    $0x1,%rsi
cmp    %r9,%rdi
mov    %rax,%rdi
jb     1180 <itoa+0x70>
mov    %rdi,%rax
or     %r9,%rax
shr    $0x20,%rax
je     1160 <itoa+0x50>
mov    %rdi,%rax
xor    %edx,%edx
div    %r9
jmp    1167 <itoa+0x57>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edi,%eax
xor    %edx,%edx
div    %r8d
mov    %edx,%ebx
and    $0xfe,%ebx
mov    $0x30,%ecx
cmp    $0xa,%ebx
jb     1130 <itoa+0x20>
mov    $0x37,%ecx
jmp    1130 <itoa+0x20>
movb   $0x0,(%rsi)
mov    %rsp,%r14
mov    %r14,%rdi
call   1030 <strlen@plt>
test   %rax,%rax
je     12e4 <itoa+0x1d4>
cmp    $0x8,%rax
jae    11a7 <itoa+0x97>
xor    %ecx,%ecx
mov    %rax,%rdx
jmp    12ba <itoa+0x1aa>
cmp    $0x20,%rax
jae    11b4 <itoa+0xa4>
xor    %ecx,%ecx
jmp    125c <itoa+0x14c>
mov    %rax,%rcx
and    $0xffffffffffffffe0,%rcx
lea    (%rax,%r14,1),%rdx
add    $0xfffffffffffffff0,%rdx
xor    %esi,%esi
pxor   %xmm0,%xmm0
nopl   0x0(%rax)
movdqu -0x10(%rdx),%xmm1
movdqu (%rdx),%xmm2
movdqa %xmm2,%xmm3
punpcklbw %xmm0,%xmm3
pshufd $0x4e,%xmm3,%xmm3
pshuflw $0x1b,%xmm3,%xmm3
pshufhw $0x1b,%xmm3,%xmm3
punpckhbw %xmm0,%xmm2
pshufd $0x4e,%xmm2,%xmm2
pshuflw $0x1b,%xmm2,%xmm2
pshufhw $0x1b,%xmm2,%xmm2
packuswb %xmm3,%xmm2
movdqa %xmm1,%xmm3
punpcklbw %xmm0,%xmm3
pshufd $0x4e,%xmm3,%xmm3
pshuflw $0x1b,%xmm3,%xmm3
pshufhw $0x1b,%xmm3,%xmm3
punpckhbw %xmm0,%xmm1
pshufd $0x4e,%xmm1,%xmm1
pshuflw $0x1b,%xmm1,%xmm1
pshufhw $0x1b,%xmm1,%xmm1
packuswb %xmm3,%xmm1
movdqu %xmm2,(%r15,%rsi,1)
movdqu %xmm1,0x10(%r15,%rsi,1)
add    $0x20,%rsi
add    $0xffffffffffffffe0,%rdx
cmp    %rsi,%rcx
jne    11d0 <itoa+0xc0>
cmp    %rcx,%rax
je     12e4 <itoa+0x1d4>
test   $0x18,%al
je     12b5 <itoa+0x1a5>
mov    %rcx,%rsi
mov    %rax,%rcx
and    $0xfffffffffffffff8,%rcx
mov    %eax,%edx
and    $0x7,%edx
mov    %rax,%rdi
sub    %rsi,%rdi
add    %r14,%rdi
add    $0xfffffffffffffff8,%rdi
pxor   %xmm0,%xmm0
nopl   0x0(%rax)
movq   (%rdi),%xmm1
punpcklbw %xmm0,%xmm1
pshufd $0x4e,%xmm1,%xmm1
pshuflw $0x1b,%xmm1,%xmm1
pshufhw $0x1b,%xmm1,%xmm1
packuswb %xmm1,%xmm1
movq   %xmm1,(%r15,%rsi,1)
add    $0x8,%rsi
add    $0xfffffffffffffff8,%rdi
cmp    %rsi,%rcx
jne    1280 <itoa+0x170>
cmp    %rcx,%rax
jne    12ba <itoa+0x1aa>
jmp    12e4 <itoa+0x1d4>
mov    %eax,%edx
and    $0x1f,%edx
add    %r14,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movzbl (%rdx),%ebx
mov    %bl,(%r15,%rcx,1)
add    $0x1,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
cmp    %rcx,%rax
jne    12d0 <itoa+0x1c0>
movb   $0x0,(%r15,%rax,1)
add    $0x20,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define void @itoa(i64 %0, i8* %1, i8 signext %2) {
%4 = alloca i64
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i8
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca [20 x i8]
%10 = alloca i8
store i64 %0, i64* %4
store i8* %1, i8** %5
store i8 %2, i8* %6
store i64 0, i64* %7
br label %11
11: ; preds = %50, %3
%12 = load i64, i64* %4
store i64 %12, i64* %8
%13 = load i8, i8* %6
%14 = sext i8 %13 to i64
%15 = load i64, i64* %4
%16 = udiv i64 %15, %14
store i64 %16, i64* %4
%17 = load i8, i8* %6
%18 = sext i8 %17 to i64
%19 = load i64, i64* %4
%20 = mul i64 %19, %18
store i64 %20, i64* %4
%21 = load i64, i64* %8
%22 = load i64, i64* %4
%23 = sub i64 %21, %22
%24 = trunc i64 %23 to i8
store i8 %24, i8* %10
%25 = load i8, i8* %10
%26 = zext i8 %25 to i32
%27 = icmp sle i32 %26, 9
br i1 %27, label %28, label %35
28: ; preds = %11
%29 = load i8, i8* %10
%30 = zext i8 %29 to i32
%31 = add nsw i32 %30, 48
%32 = trunc i32 %31 to i8
%33 = load i64, i64* %7
%34 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %9, i64 0, i64 %33
store i8 %32, i8* %34
br label %43
35: ; preds = %11
%36 = load i8, i8* %10
%37 = zext i8 %36 to i32
%38 = sub nsw i32 %37, 10
%39 = add nsw i32 %38, 65
%40 = trunc i32 %39 to i8
%41 = load i64, i64* %7
%42 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %9, i64 0, i64 %41
store i8 %40, i8* %42
br label %43
43: ; preds = %35, %28
%44 = load i8, i8* %6
%45 = sext i8 %44 to i64
%46 = load i64, i64* %4
%47 = udiv i64 %46, %45
store i64 %47, i64* %4
%48 = load i64, i64* %7
%49 = add i64 %48, 1
store i64 %49, i64* %7
br label %50
50: ; preds = %43
%51 = load i64, i64* %4
%52 = icmp ne i64 %51, 0
br i1 %52, label %11, label %53
53: ; preds = %50
%54 = load i64, i64* %7
%55 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %9, i64 0, i64 %54
store i8 0, i8* %55
%56 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %9, i64 0, i64 0
%57 = call i64 @strlen(i8* %56)
%58 = sub i64 %57, 1
store i64 %58, i64* %8
store i64 0, i64* %7
br label %59
59: ; preds = %73, %53
%60 = load i64, i64* %7
%61 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %9, i64 0, i64 0
%62 = call i64 @strlen(i8* %61)
%63 = icmp ult i64 %60, %62
br i1 %63, label %64, label %76
64: ; preds = %59
%65 = load i64, i64* %8
%66 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %9, i64 0, i64 %65
%67 = load i8, i8* %66
%68 = load i8*, i8** %5
%69 = load i64, i64* %7
%70 = getelementptr inbounds i8, i8* %68, i64 %69
store i8 %67, i8* %70
%71 = load i64, i64* %8
%72 = add i64 %71, -1
store i64 %72, i64* %8
br label %73
73: ; preds = %64
%74 = load i64, i64* %7
%75 = add i64 %74, 1
store i64 %75, i64* %7
br label %59
76: ; preds = %59
%77 = load i8*, i8** %5
%78 = load i64, i64* %7
%79 = getelementptr inbounds i8, i8* %77, i64 %78
store i8 0, i8* %79
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @itoa(i64 %0, i8* nocapture writeonly %1, i8 signext %2) {
%4 = alloca [20 x i8]
%5 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %4, i64 0, i64 0
%6 = sext i8 %2 to i64
br label %7
7: ; preds = %7, %3
%8 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %19, %7 ]
%9 = phi i64 [ %0, %3 ], [ %10, %7 ]
%10 = udiv i64 %9, %6
%11 = mul i64 %10, %6
%12 = urem i64 %9, %6
%13 = and i64 %12, 254
%14 = icmp ult i64 %13, 10
%15 = trunc i64 %12 to i8
%16 = select i1 %14, i8 48, i8 55
%17 = add i8 %16, %15
%18 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %4, i64 0, i64 %8
store i8 %17, i8* %18
%19 = add i64 %8, 1
%20 = icmp ult i64 %9, %6
br i1 %20, label %21, label %7
21: ; preds = %7
%22 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %4, i64 0, i64 %19
store i8 0, i8* %22
%23 = call i64 @strlen(i8* %5)
%24 = icmp eq i64 %23, 0
br i1 %24, label %87, label %25
25: ; preds = %21
%26 = icmp ult i64 %23, 8
br i1 %26, label %75, label %27
27: ; preds = %25
%28 = icmp ult i64 %23, 32
br i1 %28, label %56, label %29
29: ; preds = %27
%30 = and i64 %23, -32
br label %31
31: ; preds = %31, %29
%32 = phi i64 [ 0, %29 ], [ %48, %31 ]
%33 = xor i64 %32, -1
%34 = add i64 %23, %33
%35 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %4, i64 0, i64 %34
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %35, i64 -15
%37 = bitcast i8* %36 to <16 x i8>*
%38 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %37
%39 = shufflevector <16 x i8> %38, <16 x i8> poison, <16 x i32> <i32 15, i32 14, i32 13, i32 12, i32 11, i32 10, i32 9, i32 8, i32 7, i32 6, i32 5, i32 4, i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %35, i64 -31
%41 = bitcast i8* %40 to <16 x i8>*
%42 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %41
%43 = shufflevector <16 x i8> %42, <16 x i8> poison, <16 x i32> <i32 15, i32 14, i32 13, i32 12, i32 11, i32 10, i32 9, i32 8, i32 7, i32 6, i32 5, i32 4, i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %32
%45 = bitcast i8* %44 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %39, <16 x i8>* %45
%46 = getelementptr inbounds i8, i8* %44, i64 16
%47 = bitcast i8* %46 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %43, <16 x i8>* %47
%48 = add nuw i64 %32, 32
%49 = icmp eq i64 %48, %30
br i1 %49, label %50, label %31
50: ; preds = %31
%51 = icmp eq i64 %23, %30
br i1 %51, label %87, label %52
52: ; preds = %50
%53 = and i64 %23, 31
%54 = and i64 %23, 24
%55 = icmp eq i64 %54, 0
br i1 %55, label %75, label %56
56: ; preds = %27, %52
%57 = phi i64 [ %30, %52 ], [ 0, %27 ]
%58 = and i64 %23, -8
%59 = and i64 %23, 7
br label %60
60: ; preds = %60, %56
%61 = phi i64 [ %57, %56 ], [ %71, %60 ]
%62 = xor i64 %61, -1
%63 = add i64 %23, %62
%64 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %4, i64 0, i64 %63
%65 = getelementptr inbounds i8, i8* %64, i64 -7
%66 = bitcast i8* %65 to <8 x i8>*
%67 = load <8 x i8>, <8 x i8>* %66
%68 = shufflevector <8 x i8> %67, <8 x i8> poison, <8 x i32> <i32 7, i32 6, i32 5, i32 4, i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%69 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %61
%70 = bitcast i8* %69 to <8 x i8>*
store <8 x i8> %68, <8 x i8>* %70
%71 = add nuw i64 %61, 8
%72 = icmp eq i64 %71, %58
br i1 %72, label %73, label %60
73: ; preds = %60
%74 = icmp eq i64 %23, %58
br i1 %74, label %87, label %75
75: ; preds = %25, %52, %73
%76 = phi i64 [ %23, %25 ], [ %53, %52 ], [ %59, %73 ]
%77 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %30, %52 ], [ %58, %73 ]
br label %78
78: ; preds = %75, %78
%79 = phi i64 [ %81, %78 ], [ %76, %75 ]
%80 = phi i64 [ %85, %78 ], [ %77, %75 ]
%81 = add i64 %79, -1
%82 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %4, i64 0, i64 %81
%83 = load i8, i8* %82
%84 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %80
store i8 %83, i8* %84
%85 = add nuw i64 %80, 1
%86 = icmp eq i64 %85, %23
br i1 %86, label %87, label %78
87: ; preds = %78, %50, %73, %21
%88 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %23
store i8 0, i8* %88
ret void
}