void make_wave(int amp, int freq, char buf[]) {
  char *ptr;
  int i, j;
  ptr = &buf[0];
  for (i = 1; i <= amp; i++) {
    for (j = 1; j <= i; j++) {
      *ptr++ = i + '0';
    }
    *ptr++ = '\n';
  }
  for (i = amp - 1; i >= 1; i--) {
    for (j = 1; j <= i; j++) {
      *ptr++ = i + '0';
    }
    *ptr++ = '\n';
  }
  *ptr = '\0';
  return;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<make_wave>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     1183 <make_wave+0x83>
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jg     1163 <make_wave+0x63>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x30,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1130 <make_wave+0x30>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
movb   $0xa,(%rax)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    111d <make_wave+0x1d>
mov    -0x4(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x1c(%rbp)
jl     11f0 <make_wave+0xf0>
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jg     11d0 <make_wave+0xd0>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x30,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    119d <make_wave+0x9d>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
movb   $0xa,(%rax)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    118c <make_wave+0x8c>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movb   $0x0,(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<make_wave>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %rdx,%r12
test   %edi,%edi
jle    1334 <make_wave+0x224>
mov    %edi,%ecx
lea    -0x1(%rcx),%rax
mov    %ecx,%r14d
and    $0x3,%r14d
cmp    $0x3,%rax
mov    %rcx,0x18(%rsp)
mov    %rdi,0x10(%rsp)
jae    1152 <make_wave+0x42>
mov    $0x1,%ebp
xor    %ebx,%ebx
jmp    120d <make_wave+0xfd>
and    $0xfffffffc,%ecx
neg    %rcx
mov    %rcx,0x8(%rsp)
mov    $0x4,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
lea    -0x3(%rbx),%rdx
lea    (%rbx,%r12,1),%rbp
lea    0x2d(%rbx),%esi
mov    %r12,%rdi
call   1030 <memset@plt>
lea    (%rbx,%r12,1),%rdi
add    $0xfffffffffffffffe,%rdi
movb   $0xa,-0x3(%r12,%rbx,1)
lea    -0x2(%rbx),%r15
lea    0x2e(%rbx),%esi
mov    %r15,%rdx
call   1030 <memset@plt>
lea    (%rbx,%rbp,1),%r12
add    $0xfffffffffffffffb,%r12
lea    -0x3(%rbx,%rbp,1),%r13
movb   $0xa,-0x4(%rbx,%rbp,1)
lea    -0x1(%rbx),%rdx
lea    0x2f(%rbx),%esi
mov    %r13,%rdi
call   1030 <memset@plt>
add    %r15,%r13
lea    (%rbx,%r12,1),%rdi
add    $0x2,%rdi
movb   $0xa,0x1(%rbx,%r12,1)
lea    0x30(%rbx),%esi
mov    %rbx,%rdx
call   1030 <memset@plt>
lea    (%rbx,%r13,1),%r12
add    $0x3,%r12
movb   $0xa,0x2(%rbx,%r13,1)
mov    0x8(%rsp),%rax
add    %rbx,%rax
add    $0x4,%rax
add    $0x4,%rbx
cmp    $0x4,%rax
jne    1170 <make_wave+0x60>
lea    -0x3(%rbx),%rbp
add    $0xfffffffffffffffc,%rbx
mov    %r12,%r15
test   %r14,%r14
je     124f <make_wave+0x13f>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
lea    0x1(%rbx),%r13
lea    0x30(%rbp),%esi
mov    %r12,%rdi
mov    %r13,%rdx
call   1030 <memset@plt>
lea    (%r12,%rbx,1),%r15
add    $0x2,%r15
movb   $0xa,(%r12,%rbp,1)
add    $0x1,%rbp
mov    %r13,%rbx
mov    %r15,%r12
add    $0xffffffffffffffff,%r14
jne    1220 <make_wave+0x110>
mov    0x10(%rsp),%rcx
cmp    $0x2,%ecx
jl     126f <make_wave+0x15f>
lea    -0x1(%rcx),%edx
lea    -0x2(%rcx),%ebx
cmp    $0x1,%edx
jne    1277 <make_wave+0x167>
add    $0x1,%rbx
xor    %eax,%eax
jmp    130e <make_wave+0x1fe>
mov    %r15,%r12
jmp    1334 <make_wave+0x224>
mov    %edx,%eax
and    $0xfffffffe,%eax
neg    %rax
mov    %rax,0x10(%rsp)
xor    %ebp,%ebp
mov    %rdx,0x8(%rsp)
mov    %rbx,0x20(%rsp)
mov    0x8(%rsp),%r12
mov    0x18(%rsp),%r13
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%rbx,%rbp,1),%r14
lea    (%r12,%rbp,1),%rdx
lea    0x2f(%r13,%rbp,1),%esi
mov    %r15,%rdi
call   1030 <memset@plt>
lea    (%r15,%r14,1),%rbx
add    $0x2,%rbx
movb   $0xa,0x1(%r15,%r14,1)
lea    (%r12,%rbp,1),%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
lea    0x2e(%r13,%rbp,1),%esi
mov    %rbx,%rdi
call   1030 <memset@plt>
lea    (%rbx,%r14,1),%r15
add    $0x1,%r15
movb   $0xa,(%rbx,%r14,1)
mov    0x20(%rsp),%rbx
add    $0xfffffffffffffffe,%rbp
cmp    %rbp,0x10(%rsp)
jne    12a0 <make_wave+0x190>
add    %rbp,%rbx
add    $0x1,%rbx
mov    %rbp,%rax
neg    %rax
mov    0x18(%rsp),%rcx
add    %ebp,%ecx
mov    0x8(%rsp),%rdx
mov    %r15,%r12
test   $0x1,%dl
je     1334 <make_wave+0x224>
sub    %rax,%rdx
add    $0x2f,%cl
movzbl %cl,%esi
mov    %r15,%rdi
call   1030 <memset@plt>
lea    (%r15,%rbx,1),%r12
add    $0x1,%r12
movb   $0xa,(%r15,%rbx,1)
movb   $0x0,(%r12)
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @make_wave(i32 %0, i32 %1, i8* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i8*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
store i8* %2, i8** %6
%10 = load i8*, i8** %6
%11 = getelementptr inbounds i8, i8* %10, i64 0
store i8* %11, i8** %7
store i32 1, i32* %8
br label %12
12: ; preds = %33, %3
%13 = load i32, i32* %8
%14 = load i32, i32* %4
%15 = icmp sle i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %36
16: ; preds = %12
store i32 1, i32* %9
br label %17
17: ; preds = %27, %16
%18 = load i32, i32* %9
%19 = load i32, i32* %8
%20 = icmp sle i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %30
21: ; preds = %17
%22 = load i32, i32* %8
%23 = add nsw i32 %22, 48
%24 = trunc i32 %23 to i8
%25 = load i8*, i8** %7
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %25, i32 1
store i8* %26, i8** %7
store i8 %24, i8* %25
br label %27
27: ; preds = %21
%28 = load i32, i32* %9
%29 = add nsw i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %9
br label %17
30: ; preds = %17
%31 = load i8*, i8** %7
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %31, i32 1
store i8* %32, i8** %7
store i8 10, i8* %31
br label %33
33: ; preds = %30
%34 = load i32, i32* %8
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %8
br label %12
36: ; preds = %12
%37 = load i32, i32* %4
%38 = sub nsw i32 %37, 1
store i32 %38, i32* %8
br label %39
39: ; preds = %59, %36
%40 = load i32, i32* %8
%41 = icmp sge i32 %40, 1
br i1 %41, label %42, label %62
42: ; preds = %39
store i32 1, i32* %9
br label %43
43: ; preds = %53, %42
%44 = load i32, i32* %9
%45 = load i32, i32* %8
%46 = icmp sle i32 %44, %45
br i1 %46, label %47, label %56
47: ; preds = %43
%48 = load i32, i32* %8
%49 = add nsw i32 %48, 48
%50 = trunc i32 %49 to i8
%51 = load i8*, i8** %7
%52 = getelementptr inbounds i8, i8* %51, i32 1
store i8* %52, i8** %7
store i8 %50, i8* %51
br label %53
53: ; preds = %47
%54 = load i32, i32* %9
%55 = add nsw i32 %54, 1
store i32 %55, i32* %9
br label %43
56: ; preds = %43
%57 = load i8*, i8** %7
%58 = getelementptr inbounds i8, i8* %57, i32 1
store i8* %58, i8** %7
store i8 10, i8* %57
br label %59
59: ; preds = %56
%60 = load i32, i32* %8
%61 = add nsw i32 %60, -1
store i32 %61, i32* %8
br label %39
62: ; preds = %39
%63 = load i8*, i8** %7
store i8 0, i8* %63
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @make_wave(i32 %0, i32 %1, i8* nocapture writeonly %2) {
%4 = icmp slt i32 %0, 1
br i1 %4, label %116, label %5
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %0 to i64
%7 = add nsw i64 %6, -1
%8 = and i64 %6, 3
%9 = icmp ult i64 %7, 3
br i1 %9, label %47, label %10
10: ; preds = %5
%11 = and i64 %6, 4294967292
br label %12
12: ; preds = %12, %10
%13 = phi i64 [ 1, %10 ], [ %44, %12 ]
%14 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %38, %12 ]
%15 = phi i8* [ %2, %10 ], [ %43, %12 ]
%16 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %45, %12 ]
%17 = or i64 %14, 1
%18 = trunc i64 %13 to i8
%19 = add i8 %18, 48
%20 = getelementptr i8, i8* %15, i64 2
%21 = getelementptr i8, i8* %15, i64 %13
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %20, i64 %14
store i8 10, i8* %21
%23 = add nuw nsw i64 %13, 1
%24 = or i64 %14, 2
%25 = trunc i64 %23 to i8
%26 = add i8 %25, 48
%27 = getelementptr i8, i8* %22, i64 2
%28 = getelementptr i8, i8* %22, i64 %23
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %27, i64 %17
store i8 10, i8* %28
%30 = add nuw nsw i64 %13, 2
%31 = or i64 %14, 3
%32 = trunc i64 %30 to i8
%33 = add i8 %32, 48
%34 = getelementptr i8, i8* %29, i64 2
%35 = getelementptr i8, i8* %29, i64 %30
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %34, i64 %24
store i8 10, i8* %35
%37 = add nuw nsw i64 %13, 3
%38 = add nuw nsw i64 %14, 4
%39 = trunc i64 %37 to i8
%40 = add i8 %39, 48
%41 = getelementptr i8, i8* %36, i64 2
%42 = getelementptr i8, i8* %36, i64 %37
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %41, i64 %31
store i8 10, i8* %42
%44 = add nuw nsw i64 %13, 4
%45 = add i64 %16, 4
%46 = icmp eq i64 %45, %11
br i1 %46, label %47, label %12
47: ; preds = %12, %5
%48 = phi i8* [ undef, %5 ], [ %43, %12 ]
%49 = phi i64 [ 1, %5 ], [ %44, %12 ]
%50 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %38, %12 ]
%51 = phi i8* [ %2, %5 ], [ %43, %12 ]
%52 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %52, label %67, label %53
53: ; preds = %47, %53
%54 = phi i64 [ %64, %53 ], [ %49, %47 ]
%55 = phi i64 [ %58, %53 ], [ %50, %47 ]
%56 = phi i8* [ %63, %53 ], [ %51, %47 ]
%57 = phi i64 [ %65, %53 ], [ 0, %47 ]
%58 = add nuw nsw i64 %55, 1
%59 = trunc i64 %54 to i8
%60 = add i8 %59, 48
%61 = getelementptr i8, i8* %56, i64 2
%62 = getelementptr i8, i8* %56, i64 %54
%63 = getelementptr inbounds i8, i8* %61, i64 %55
store i8 10, i8* %62
%64 = add nuw nsw i64 %54, 1
%65 = add i64 %57, 1
%66 = icmp eq i64 %65, %8
br i1 %66, label %67, label %53
67: ; preds = %53, %47
%68 = phi i8* [ %48, %47 ], [ %63, %53 ]
%69 = icmp sgt i32 %0, 1
br i1 %69, label %70, label %116
70: ; preds = %67
%71 = add nsw i32 %0, -1
%72 = zext i32 %71 to i64
%73 = add nsw i32 %0, -2
%74 = zext i32 %73 to i64
%75 = add nuw nsw i64 %74, 1
%76 = and i64 %72, 1
%77 = icmp eq i32 %71, 1
br i1 %77, label %103, label %78
78: ; preds = %70
%79 = and i64 %72, 4294967294
br label %80
80: ; preds = %80, %78
%81 = phi i64 [ %75, %78 ], [ %100, %80 ]
%82 = phi i64 [ 0, %78 ], [ %99, %80 ]
%83 = phi i32 [ %0, %78 ], [ %93, %80 ]
%84 = phi i8* [ %68, %78 ], [ %98, %80 ]
%85 = phi i64 [ 0, %78 ], [ %101, %80 ]
%86 = sub nsw i64 %72, %82
%87 = trunc i32 %83 to i8
%88 = add i8 %87, 47
%89 = getelementptr i8, i8* %84, i64 %81
%90 = getelementptr inbounds i8, i8* %89, i64 1
store i8 10, i8* %89
%91 = xor i64 %82, -1
%92 = add nsw i64 %81, -1
%93 = add nsw i32 %83, -2
%94 = add nsw i64 %91, %72
%95 = trunc i32 %83 to i8
%96 = add i8 %95, 46
%97 = getelementptr i8, i8* %90, i64 %92
%98 = getelementptr inbounds i8, i8* %97, i64 1
store i8 10, i8* %97
%99 = add nuw nsw i64 %82, 2
%100 = add nsw i64 %81, -2
%101 = add i64 %85, 2
%102 = icmp eq i64 %101, %79
br i1 %102, label %103, label %80
103: ; preds = %80, %70
%104 = phi i8* [ undef, %70 ], [ %98, %80 ]
%105 = phi i64 [ %75, %70 ], [ %100, %80 ]
%106 = phi i64 [ 0, %70 ], [ %99, %80 ]
%107 = phi i32 [ %0, %70 ], [ %93, %80 ]
%108 = phi i8* [ %68, %70 ], [ %98, %80 ]
%109 = icmp eq i64 %76, 0
br i1 %109, label %116, label %110
110: ; preds = %103
%111 = sub nsw i64 %72, %106
%112 = trunc i32 %107 to i8
%113 = add i8 %112, 47
%114 = getelementptr i8, i8* %108, i64 %105
%115 = getelementptr inbounds i8, i8* %114, i64 1
store i8 10, i8* %114
br label %116
116: ; preds = %110, %103, %3, %67
%117 = phi i8* [ %68, %67 ], [ %2, %3 ], [ %104, %103 ], [ %115, %110 ]
store i8 0, i8* %117
ret void
}