#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 */
typedef long long uint64_t;

/* Variables and functions */
char *bin(uint64_t val, int bits, char *buffer) {
  int bit;
  int leading = 1;
  int i = 0;
  while (--bits >= 0) {
    bit = ((val & (1LL << bits)) != 0LL);
    if (leading && (bits != 0) && !bit)
      continue;
    leading = 0;
    buffer[i++] = '0' + bit;
  }
  buffer[i] = 0;
  return buffer;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bin>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
jl     119f <bin+0x9f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%rdx
mov    %rdx,%rcx
and    %rcx,%rax
cmp    $0x0,%rax
setne  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
je     1176 <bin+0x76>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
je     1176 <bin+0x76>
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jne    1176 <bin+0x76>
jmp    111d <bin+0x1d>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x30,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x24(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    111d <bin+0x1d>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bin>:
mov    %rdx,%rax
mov    %esi,%ecx
xor    %r8d,%r8d
xor    %r9d,%r9d
mov    %ecx,%ecx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    0x1(%rcx),%edx
test   %edx,%edx
jle    115f <bin+0x5f>
mov    $0x1,%esi
shl    %cl,%rsi
and    %rdi,%rsi
sub    $0x1,%rcx
setb   %dl
or     %r9b,%dl
test   $0x1,%dl
jne    1146 <bin+0x46>
test   %rsi,%rsi
je     1120 <bin+0x20>
test   %rsi,%rsi
setne  %dl
add    $0x1,%ecx
or     $0x30,%dl
mov    %dl,(%rax,%r8,1)
add    $0x1,%r8
mov    $0x1,%r9b
jmp    110b <bin+0xb>
mov    %r8d,%ecx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
ret

LLVM IR (-O0):
define i8* @bin(i64 %0, i32 %1, i8* %2) {
%4 = alloca i64
%5 = alloca i32
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i64 %0, i64* %4
store i32 %1, i32* %5
store i8* %2, i8** %6
store i32 1, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %10
10: ; preds = %31, %30, %3
%11 = load i32, i32* %5
%12 = add nsw i32 %11, -1
store i32 %12, i32* %5
%13 = icmp sge i32 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %40
14: ; preds = %10
%15 = load i64, i64* %4
%16 = load i32, i32* %5
%17 = zext i32 %16 to i64
%18 = shl i64 1, %17
%19 = and i64 %15, %18
%20 = icmp ne i64 %19, 0
%21 = zext i1 %20 to i32
store i32 %21, i32* %7
%22 = load i32, i32* %8
%23 = icmp ne i32 %22, 0
br i1 %23, label %24, label %31
24: ; preds = %14
%25 = load i32, i32* %5
%26 = icmp ne i32 %25, 0
br i1 %26, label %27, label %31
27: ; preds = %24
%28 = load i32, i32* %7
%29 = icmp ne i32 %28, 0
br i1 %29, label %31, label %30
30: ; preds = %27
br label %10
31: ; preds = %27, %24, %14
store i32 0, i32* %8
%32 = load i32, i32* %7
%33 = add nsw i32 48, %32
%34 = trunc i32 %33 to i8
%35 = load i8*, i8** %6
%36 = load i32, i32* %9
%37 = add nsw i32 %36, 1
store i32 %37, i32* %9
%38 = sext i32 %36 to i64
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %35, i64 %38
store i8 %34, i8* %39
br label %10
40: ; preds = %10
%41 = load i8*, i8** %6
%42 = load i32, i32* %9
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %41, i64 %43
store i8 0, i8* %44
%45 = load i8*, i8** %6
ret i8* %45
}

LLVM IR (-O2):
define i8* @bin(i64 %0, i32 %1, i8* returned writeonly %2) {
br label %4
4: ; preds = %21, %3
%5 = phi i64 [ %24, %21 ], [ 0, %3 ]
%6 = phi i32 [ %22, %21 ], [ %1, %3 ]
%7 = phi i1 [ true, %21 ], [ false, %3 ]
%8 = zext i32 %6 to i64
br label %9
9: ; preds = %4, %14
%10 = phi i64 [ %8, %4 ], [ %11, %14 ]
%11 = add nsw i64 %10, -1
%12 = trunc i64 %10 to i32
%13 = icmp sgt i32 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %26
14: ; preds = %9
%15 = shl nuw i64 1, %11
%16 = and i64 %15, %0
%17 = icmp ne i64 %16, 0
%18 = icmp eq i64 %11, 0
%19 = select i1 %7, i1 true, i1 %18
%20 = select i1 %19, i1 true, i1 %17
br i1 %20, label %21, label %9
21: ; preds = %14
%22 = trunc i64 %11 to i32
%23 = select i1 %17, i8 49, i8 48
%24 = add nuw i64 %5, 1
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %5
store i8 %23, i8* %25
br label %4
26: ; preds = %9
%27 = and i64 %5, 4294967295
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %27
store i8 0, i8* %28
ret i8* %2
}