char *itoa_2(unsigned int val, char *buf) {
  char *ptr, *rc;
  rc = ptr = buf;
  do {
    *ptr++ = val & 1 ? '1' : '0';
    val >>= 1;
  } while (val);
  *ptr-- = '\0';
  while (buf < ptr) {
    char tmp = *buf;
    *buf++ = *ptr;
    *ptr-- = tmp;
  }
  return rc;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<itoa_2>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edx
and    $0x1,%edx
mov    $0x30,%eax
mov    $0x31,%ecx
cmp    $0x0,%edx
cmovne %ecx,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x4(%rbp),%eax
shr    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
jne    1117 <itoa_2+0x17>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
movb   $0x0,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jae    11ac <itoa_2+0xac>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%al
mov    %al,-0x21(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x21(%rbp),%cl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    1165 <itoa_2+0x65>
mov    -0x20(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<itoa_2>:
mov    %rsi,%rax
mov    $0xffffffffffffffff,%rdx
mov    $0x2,%r8d
mov    %edi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %edi,%ecx
and    $0x1,%cl
or     $0x30,%cl
mov    %cl,0x1(%rax,%rdx,1)
shr    %esi
add    $0x1,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%r8
cmp    $0x1,%edi
mov    %esi,%edi
ja     1120 <itoa_2+0x20>
movb   $0x0,0x1(%rax,%rdx,1)
test   %rdx,%rdx
je     117e <itoa_2+0x7e>
mov    (%rax),%sil
mov    %cl,(%rax)
mov    %sil,(%rax,%rdx,1)
cmp    $0x3,%rdx
jb     117e <itoa_2+0x7e>
mov    %rax,%rcx
sub    %r8,%rcx
lea    0x2(%rax),%rdx
movzbl (%rcx),%esi
movzbl -0x1(%rdx),%edi
mov    %sil,-0x1(%rdx)
mov    %dil,(%rcx)
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
lea    0x1(%rdx),%rsi
cmp    %rcx,%rdx
mov    %rsi,%rdx
jb     1160 <itoa_2+0x60>
ret

LLVM IR (-O0):
define i8* @itoa_2(i32 %0, i8* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i8
store i32 %0, i32* %3
store i8* %1, i8** %4
%8 = load i8*, i8** %4
store i8* %8, i8** %5
store i8* %8, i8** %6
br label %9
9: ; preds = %20, %2
%10 = load i32, i32* %3
%11 = and i32 %10, 1
%12 = icmp ne i32 %11, 0
%13 = zext i1 %12 to i64
%14 = select i1 %12, i32 49, i32 48
%15 = trunc i32 %14 to i8
%16 = load i8*, i8** %5
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %16, i32 1
store i8* %17, i8** %5
store i8 %15, i8* %16
%18 = load i32, i32* %3
%19 = lshr i32 %18, 1
store i32 %19, i32* %3
br label %20
20: ; preds = %9
%21 = load i32, i32* %3
%22 = icmp ne i32 %21, 0
br i1 %22, label %9, label %23
23: ; preds = %20
%24 = load i8*, i8** %5
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %24, i32 -1
store i8* %25, i8** %5
store i8 0, i8* %24
br label %26
26: ; preds = %30, %23
%27 = load i8*, i8** %4
%28 = load i8*, i8** %5
%29 = icmp ult i8* %27, %28
br i1 %29, label %30, label %40
30: ; preds = %26
%31 = load i8*, i8** %4
%32 = load i8, i8* %31
store i8 %32, i8* %7
%33 = load i8*, i8** %5
%34 = load i8, i8* %33
%35 = load i8*, i8** %4
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %35, i32 1
store i8* %36, i8** %4
store i8 %34, i8* %35
%37 = load i8, i8* %7
%38 = load i8*, i8** %5
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %38, i32 -1
store i8* %39, i8** %5
store i8 %37, i8* %38
br label %26
40: ; preds = %26
%41 = load i8*, i8** %6
ret i8* %41
}

LLVM IR (-O2):
define i8* @itoa_2(i32 %0, i8* returned %1) {
br label %3
3: ; preds = %3, %2
%4 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %10, %3 ]
%5 = phi i32 [ %0, %2 ], [ %11, %3 ]
%6 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %4
%7 = trunc i32 %5 to i8
%8 = and i8 %7, 1
%9 = or i8 %8, 48
%10 = add nuw nsw i64 %4, 1
store i8 %9, i8* %6
%11 = lshr i32 %5, 1
%12 = icmp ult i32 %5, 2
br i1 %12, label %13, label %3
13: ; preds = %3
%14 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %4
%15 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %10
store i8 0, i8* %15
%16 = icmp eq i64 %4, 0
br i1 %16, label %32, label %17
17: ; preds = %13
%18 = load i8, i8* %1
store i8 %9, i8* %1
store i8 %18, i8* %14
%19 = icmp ugt i64 %4, 2
br i1 %19, label %20, label %32
20: ; preds = %17
%21 = add nsw i64 %4, -1
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %21
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
br label %24
24: ; preds = %20, %24
%25 = phi i8* [ %22, %20 ], [ %30, %24 ]
%26 = phi i8* [ %23, %20 ], [ %29, %24 ]
%27 = load i8, i8* %25
%28 = load i8, i8* %26
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %26, i64 1
store i8 %27, i8* %26
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %25, i64 -1
store i8 %28, i8* %25
%31 = icmp ult i8* %29, %30
br i1 %31, label %24, label %32
32: ; preds = %24, %17, %13
ret i8* %1
}