unsigned long long int Ackermann(unsigned long long int m,
                                 unsigned long long int n) {
  if (m == 0) {
    return n + 1;
  }
  if (m > 0 && n == 0) {
    return Ackermann(m - 1, 1);
  }
  if (m > 0 && n > 0) {
    return Ackermann(m - 1, Ackermann(m, n - 1));
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<Ackermann>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    113c <Ackermann+0x2c>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    11b0 <Ackermann+0xa0>
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jbe    116d <Ackermann+0x5d>
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
jne    116d <Ackermann+0x5d>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
sub    $0x1,%rdi
mov    $0x1,%esi
call   1030 <Ackermann@plt>
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    11b0 <Ackermann+0xa0>
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jbe    11b0 <Ackermann+0xa0>
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
jbe    11b0 <Ackermann+0xa0>
mov    -0x10(%rbp),%rax
sub    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
sub    $0x1,%rsi
call   1030 <Ackermann@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
mov    %rax,%rsi
call   1030 <Ackermann@plt>
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<Ackermann>:
push   %rbx
mov    %rsi,%rax
test   %rdi,%rdi
je     1145 <Ackermann+0x35>
mov    %rdi,%rbx
jmp    112b <Ackermann+0x1b>
xchg   %ax,%ax
mov    $0x1,%eax
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
je     1145 <Ackermann+0x35>
test   %rax,%rax
je     1120 <Ackermann+0x10>
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rbx,%rdi
mov    %rax,%rsi
call   1030 <Ackermann@plt>
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
jne    112b <Ackermann+0x1b>
add    $0x1,%rax
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @Ackermann(i64 %0, i64 %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
store i64 %0, i64* %4
store i64 %1, i64* %5
%6 = load i64, i64* %4
%7 = icmp eq i64 %6, 0
br i1 %7, label %8, label %11
8: ; preds = %2
%9 = load i64, i64* %5
%10 = add i64 %9, 1
store i64 %10, i64* %3
br label %35
11: ; preds = %2
%12 = load i64, i64* %4
%13 = icmp ugt i64 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %21
14: ; preds = %11
%15 = load i64, i64* %5
%16 = icmp eq i64 %15, 0
br i1 %16, label %17, label %21
17: ; preds = %14
%18 = load i64, i64* %4
%19 = sub i64 %18, 1
%20 = call i64 @Ackermann(i64 %19, i64 1)
store i64 %20, i64* %3
br label %35
21: ; preds = %14, %11
%22 = load i64, i64* %4
%23 = icmp ugt i64 %22, 0
br i1 %23, label %24, label %35
24: ; preds = %21
%25 = load i64, i64* %5
%26 = icmp ugt i64 %25, 0
br i1 %26, label %27, label %35
27: ; preds = %24
%28 = load i64, i64* %4
%29 = sub i64 %28, 1
%30 = load i64, i64* %4
%31 = load i64, i64* %5
%32 = sub i64 %31, 1
%33 = call i64 @Ackermann(i64 %30, i64 %32)
%34 = call i64 @Ackermann(i64 %29, i64 %33)
store i64 %34, i64* %3
br label %35
35: ; preds = %8, %17, %27, %24, %21
%36 = load i64, i64* %3
ret i64 %36
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @Ackermann(i64 %0, i64 %1) {
%3 = icmp eq i64 %0, 0
br i1 %3, label %4, label %7
4: ; preds = %11, %2
%5 = phi i64 [ %1, %2 ], [ %12, %11 ]
%6 = add i64 %5, 1
ret i64 %6
7: ; preds = %2, %11
%8 = phi i64 [ %12, %11 ], [ %1, %2 ]
%9 = phi i64 [ %13, %11 ], [ %0, %2 ]
%10 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %10, label %11, label %15
11: ; preds = %7, %15
%12 = phi i64 [ %17, %15 ], [ 1, %7 ]
%13 = add i64 %9, -1
%14 = icmp eq i64 %13, 0
br i1 %14, label %4, label %7
15: ; preds = %7
%16 = add i64 %8, -1
%17 = tail call i64 @Ackermann(i64 %9, i64 %16)
br label %11
}