#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 */
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int);
int factorial(int n) {
  int f = 1, i;
  for (i = 2; i <= n; i++) {
    f = f * i;
  }
  printf("%d\n", f);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<factorial>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
movl   $0x2,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jg     114d <factorial+0x3d>
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1129 <factorial+0x19>
mov    -0xc(%rbp),%esi
lea    0xea9(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<factorial>:
mov    $0x1,%esi
cmp    $0x2,%edi
jl     137a <factorial+0x26a>
lea    -0x1(%rdi),%r8d
cmp    $0x8,%r8d
jae    1137 <factorial+0x27>
mov    $0x1,%esi
mov    $0x2,%eax
jmp    1361 <factorial+0x251>
mov    %r8d,%eax
and    $0xfffffff8,%eax
lea    -0x8(%rax),%ecx
mov    %ecx,%esi
shr    $0x3,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,%edx
and    $0x3,%edx
cmp    $0x18,%ecx
jae    116b <factorial+0x5b>
movdqa 0xea6(%rip),%xmm1
movdqa 0xeae(%rip),%xmm0
movdqa %xmm1,%xmm4
jmp    12b1 <factorial+0x1a1>
and    $0xfffffffc,%esi
movdqa 0xe8a(%rip),%xmm1
movdqa 0xe92(%rip),%xmm0
movdqa 0xea9(%rip),%xmm9
movdqa 0xeb0(%rip),%xmm10
movdqa 0xeb7(%rip),%xmm11
movdqa 0xebe(%rip),%xmm12
movdqa 0xec5(%rip),%xmm13
movdqa 0xecc(%rip),%xmm14
movdqa 0xed3(%rip),%xmm15
movdqa %xmm1,%xmm4
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm0,%xmm5
paddd  0xe44(%rip),%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm7
pmuludq %xmm6,%xmm7
pmuludq %xmm0,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm2
pmuludq %xmm6,%xmm2
pmuludq %xmm4,%xmm5
movdqa %xmm0,%xmm4
paddd  %xmm9,%xmm4
movdqa %xmm0,%xmm6
paddd  %xmm10,%xmm6
pmuludq %xmm4,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm4
pmuludq %xmm7,%xmm4
pmuludq %xmm6,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm6
pmuludq %xmm2,%xmm6
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm11,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm7
paddd  %xmm12,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm3
pmuludq %xmm4,%xmm3
pmuludq %xmm1,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm8
pmuludq %xmm6,%xmm8
pmuludq %xmm5,%xmm7
movdqa %xmm0,%xmm4
paddd  %xmm13,%xmm4
movdqa %xmm0,%xmm5
paddd  %xmm14,%xmm5
pmuludq %xmm4,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm2
pmuludq %xmm3,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
punpckldq %xmm2,%xmm1
pmuludq %xmm5,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm2
pmuludq %xmm8,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
punpckldq %xmm2,%xmm4
paddd  %xmm15,%xmm0
add    $0xfffffffc,%esi
jne    11d0 <factorial+0xc0>
movdqa %xmm1,%xmm5
movdqa %xmm4,%xmm6
test   %edx,%edx
je     132d <factorial+0x21d>
movdqa 0xd5b(%rip),%xmm2
movdqa 0xd63(%rip),%xmm3
nopl   (%rax)
movdqa %xmm0,%xmm6
paddd  %xmm2,%xmm6
movdqa %xmm0,%xmm5
pmuludq %xmm1,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm7
pmuludq %xmm1,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm1
pmuludq %xmm4,%xmm6
pshufd $0xe8,%xmm6,%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm4
pmuludq %xmm1,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm6
paddd  %xmm3,%xmm0
movdqa %xmm5,%xmm1
movdqa %xmm6,%xmm4
add    $0xffffffff,%edx
jne    12d0 <factorial+0x1c0>
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm5,%xmm6
pshufd $0xee,%xmm6,%xmm0
pmuludq %xmm6,%xmm0
pshufd $0xaa,%xmm1,%xmm2
pmuludq %xmm1,%xmm2
pmuludq %xmm0,%xmm2
movd   %xmm2,%esi
cmp    %eax,%r8d
je     137a <factorial+0x26a>
or     $0x2,%eax
add    $0x1,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
imul   %eax,%esi
add    $0x1,%eax
cmp    %eax,%edi
jne    1370 <factorial+0x260>
lea    0xd1f(%rip),%rdi
jmp    1030 <printf@plt>

LLVM IR (-O0):
@.str = [4 x i8] c"%d\0A\00"
define i32 @factorial(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32 1, i32* %4
store i32 2, i32* %5
br label %6
6: ; preds = %14, %1
%7 = load i32, i32* %5
%8 = load i32, i32* %3
%9 = icmp sle i32 %7, %8
br i1 %9, label %10, label %17
10: ; preds = %6
%11 = load i32, i32* %4
%12 = load i32, i32* %5
%13 = mul nsw i32 %11, %12
store i32 %13, i32* %4
br label %14
14: ; preds = %10
%15 = load i32, i32* %5
%16 = add nsw i32 %15, 1
store i32 %16, i32* %5
br label %6
17: ; preds = %6
%18 = load i32, i32* %4
%19 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %18)
%20 = load i32, i32* %2
ret i32 %20
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [4 x i8] c"%d\0A\00"
define i32 @factorial(i32 %0) {
%2 = icmp slt i32 %0, 2
br i1 %2, label %72, label %3
3: ; preds = %1
%4 = add i32 %0, -1
%5 = icmp ult i32 %4, 8
br i1 %5, label %63, label %6
6: ; preds = %3
%7 = and i32 %4, -8
%8 = or i32 %7, 2
%9 = add i32 %7, -8
%10 = lshr exact i32 %9, 3
%11 = add nuw nsw i32 %10, 1
%12 = and i32 %11, 3
%13 = icmp ult i32 %9, 24
br i1 %13, label %39, label %14
14: ; preds = %6
%15 = and i32 %11, 1073741820
br label %16
16: ; preds = %16, %14
%17 = phi <4 x i32> [ <i32 2, i32 3, i32 4, i32 5>, %14 ], [ %36, %16 ]
%18 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %14 ], [ %34, %16 ]
%19 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %14 ], [ %35, %16 ]
%20 = phi i32 [ 0, %14 ], [ %37, %16 ]
%21 = add <4 x i32> %17, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%22 = mul <4 x i32> %17, %18
%23 = mul <4 x i32> %21, %19
%24 = add <4 x i32> %17, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%25 = add <4 x i32> %17, <i32 12, i32 12, i32 12, i32 12>
%26 = mul <4 x i32> %24, %22
%27 = mul <4 x i32> %25, %23
%28 = add <4 x i32> %17, <i32 16, i32 16, i32 16, i32 16>
%29 = add <4 x i32> %17, <i32 20, i32 20, i32 20, i32 20>
%30 = mul <4 x i32> %28, %26
%31 = mul <4 x i32> %29, %27
%32 = add <4 x i32> %17, <i32 24, i32 24, i32 24, i32 24>
%33 = add <4 x i32> %17, <i32 28, i32 28, i32 28, i32 28>
%34 = mul <4 x i32> %32, %30
%35 = mul <4 x i32> %33, %31
%36 = add <4 x i32> %17, <i32 32, i32 32, i32 32, i32 32>
%37 = add i32 %20, 4
%38 = icmp eq i32 %37, %15
br i1 %38, label %39, label %16
39: ; preds = %16, %6
%40 = phi <4 x i32> [ undef, %6 ], [ %34, %16 ]
%41 = phi <4 x i32> [ undef, %6 ], [ %35, %16 ]
%42 = phi <4 x i32> [ <i32 2, i32 3, i32 4, i32 5>, %6 ], [ %36, %16 ]
%43 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %6 ], [ %34, %16 ]
%44 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %6 ], [ %35, %16 ]
%45 = icmp eq i32 %12, 0
br i1 %45, label %57, label %46
46: ; preds = %39, %46
%47 = phi <4 x i32> [ %54, %46 ], [ %42, %39 ]
%48 = phi <4 x i32> [ %52, %46 ], [ %43, %39 ]
%49 = phi <4 x i32> [ %53, %46 ], [ %44, %39 ]
%50 = phi i32 [ %55, %46 ], [ 0, %39 ]
%51 = add <4 x i32> %47, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%52 = mul <4 x i32> %47, %48
%53 = mul <4 x i32> %51, %49
%54 = add <4 x i32> %47, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%55 = add i32 %50, 1
%56 = icmp eq i32 %55, %12
br i1 %56, label %57, label %46
57: ; preds = %46, %39
%58 = phi <4 x i32> [ %40, %39 ], [ %52, %46 ]
%59 = phi <4 x i32> [ %41, %39 ], [ %53, %46 ]
%60 = mul <4 x i32> %59, %58
%61 = call i32 @llvm.vector.reduce.mul.v4i32(<4 x i32> %60)
%62 = icmp eq i32 %4, %7
br i1 %62, label %72, label %63
63: ; preds = %3, %57
%64 = phi i32 [ 2, %3 ], [ %8, %57 ]
%65 = phi i32 [ 1, %3 ], [ %61, %57 ]
br label %66
66: ; preds = %63, %66
%67 = phi i32 [ %70, %66 ], [ %64, %63 ]
%68 = phi i32 [ %69, %66 ], [ %65, %63 ]
%69 = mul nsw i32 %67, %68
%70 = add nuw i32 %67, 1
%71 = icmp eq i32 %67, %0
br i1 %71, label %72, label %66
72: ; preds = %66, %57, %1
%73 = phi i32 [ 1, %1 ], [ %61, %57 ], [ %69, %66 ]
%74 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %73)
ret i32 undef
}