#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*/ reverse(char *);
int strlen(char *);
void itoa(int n, char str[], int min_width) {
  int index = 0;
  int sign = n;
  long long int num = n;
  if (sign < 0) {
    num = -num;
  }
  do {
    str[index++] = (num % 10) + '0';
  } while ((num /= 10) > 0);
  if (sign < 0) {
    str[index++] = '-';
  }
  if (strlen(str) < min_width) {
    for (int i = 0; i < strlen(str) - min_width; ++i) {
      str[index++] = '0';
    }
  }
  str[index] = '\0';
  reverse(str);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<itoa>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jge    115b <itoa+0x3b>
xor    %eax,%eax
sub    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1160 <itoa+0x40>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    $0xa,%ecx
cqto
idiv   %rcx
add    $0x30,%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    $0xa,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
jg     1160 <itoa+0x40>
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jge    11c3 <itoa+0xa3>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movb   $0x2d,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1040 <strlen@plt>
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1224 <itoa+0x104>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1040 <strlen@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x30(%rbp),%eax
sub    -0x14(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    121f <itoa+0xff>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movb   $0x30,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11dc <itoa+0xbc>
jmp    1224 <itoa+0x104>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1030 <reverse@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<itoa>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %edx,%r14d
mov    %rsi,%r15
movslq %edi,%rax
mov    %rax,%rcx
neg    %rcx
cmovs  %rax,%rcx
xor    %ebp,%ebp
movabs $0x6666666666666667,%rsi
66 66 66
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rcx,%rax
imul   %rsi
mov    %rdx,%rax
shr    $0x3f,%rax
sar    $0x2,%rdx
add    %rax,%rdx
lea    (%rdx,%rdx,1),%eax
lea    (%rax,%rax,4),%eax
mov    %ecx,%ebx
sub    %eax,%ebx
add    $0x30,%bl
mov    %bl,(%r15,%rbp,1)
add    $0x1,%rbp
cmp    $0x9,%rcx
mov    %rdx,%rcx
jg     1150 <itoa+0x30>
test   %edi,%edi
jns    1190 <itoa+0x70>
mov    %ebp,%eax
add    $0x1,%ebp
movb   $0x2d,(%r15,%rax,1)
mov    %r15,%rdi
call   1040 <strlen@plt>
cmp    %r14d,%eax
jge    11da <itoa+0xba>
mov    %r15,%rdi
call   1040 <strlen@plt>
cmp    %r14d,%eax
jle    11da <itoa+0xba>
movslq %ebp,%r12
add    %r15,%r12
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movb   $0x30,(%r12,%rbx,1)
mov    %r15,%rdi
call   1040 <strlen@plt>
sub    %r14d,%eax
add    $0x1,%rbx
cmp    %eax,%ebx
jl     11c0 <itoa+0xa0>
add    %ebx,%ebp
movslq %ebp,%rax
movb   $0x0,(%r15,%rax,1)
mov    %r15,%rdi
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <reverse@plt>

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

LLVM IR (-O2):
define void @itoa(i32 %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = sext i32 %0 to i64
%5 = icmp slt i32 %0, 0
%6 = sub nsw i64 0, %4
%7 = select i1 %5, i64 %6, i64 %4
br label %8
8: ; preds = %8, %3
%9 = phi i64 [ %14, %8 ], [ 0, %3 ]
%10 = phi i64 [ %16, %8 ], [ %7, %3 ]
%11 = srem i64 %10, 10
%12 = trunc i64 %11 to i8
%13 = add nsw i8 %12, 48
%14 = add nuw i64 %9, 1
%15 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %9
store i8 %13, i8* %15
%16 = sdiv i64 %10, 10
%17 = icmp sgt i64 %10, 9
br i1 %17, label %8, label %18
18: ; preds = %8
%19 = trunc i64 %14 to i32
br i1 %5, label %20, label %25
20: ; preds = %18
%21 = trunc i64 %9 to i32
%22 = add nuw nsw i32 %21, 2
%23 = and i64 %14, 4294967295
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %23
store i8 45, i8* %24
br label %25
25: ; preds = %20, %18
%26 = phi i32 [ %22, %20 ], [ %19, %18 ]
%27 = tail call i32 @strlen(i8* %1)
%28 = icmp slt i32 %27, %2
br i1 %28, label %29, label %45
29: ; preds = %25
%30 = tail call i32 @strlen(i8* %1)
%31 = icmp sgt i32 %30, %2
br i1 %31, label %32, label %45
32: ; preds = %29
%33 = sext i32 %26 to i64
br label %34
34: ; preds = %32, %34
%35 = phi i64 [ %33, %32 ], [ %37, %34 ]
%36 = phi i32 [ 0, %32 ], [ %39, %34 ]
%37 = add nsw i64 %35, 1
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %35
store i8 48, i8* %38
%39 = add nuw nsw i32 %36, 1
%40 = tail call i32 @strlen(i8* %1)
%41 = sub nsw i32 %40, %2
%42 = icmp slt i32 %39, %41
br i1 %42, label %34, label %43
43: ; preds = %34
%44 = trunc i64 %37 to i32
br label %45
45: ; preds = %43, %29, %25
%46 = phi i32 [ %26, %25 ], [ %26, %29 ], [ %44, %43 ]
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %47
store i8 0, i8* %48
%49 = tail call i32 @reverse(i8* %1)
ret void
}