void multiply(unsigned char *a, int a_len, unsigned char *b, int b_len,
              unsigned char *c) {
  int i, j = 0;
  for (i = 0; i < b_len; i++) {
    for (j = 0; j < a_len; j++) {
      int r = b[i] * a[j];
      c[i + j] += r;
      c[i + j + 1] += c[i + j] / 10;
      c[i + j] = c[i + j] % 10;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<multiply>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11f8 <multiply+0xf8>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11e5 <multiply+0xe5>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x30(%rbp),%rdx
movzbl (%rcx,%rdx,1),%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%esi
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x30(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%edx
add    %esi,%edx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x30(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%esi
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x30(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%edx
add    %esi,%edx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x30(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x30(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1137 <multiply+0x37>
jmp    11ea <multiply+0xea>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1124 <multiply+0x24>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<multiply>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
test   %ecx,%ecx
jle    1179 <multiply+0x79>
mov    %ecx,%r9d
mov    %esi,%r10d
lea    0x1(%r8),%r14
xor    %r11d,%r11d
jmp    112d <multiply+0x2d>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r11
add    $0x1,%r14
cmp    %r9,%r11
je     1179 <multiply+0x79>
test   %esi,%esi
jle    1120 <multiply+0x20>
mov    (%r8,%r11,1),%cl
xor    %ebx,%ebx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movzbl (%rdi,%rbx,1),%eax
mulb   (%rdx,%r11,1)
add    %cl,%al
movzbl %al,%ebp
imul   $0xcd,%ebp,%eax
shr    $0xb,%eax
movzbl (%r14,%rbx,1),%ecx
add    %al,%cl
mov    %cl,(%r14,%rbx,1)
add    %eax,%eax
lea    (%rax,%rax,4),%eax
sub    %al,%bpl
mov    %bpl,-0x1(%r14,%rbx,1)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r10
jne    1140 <multiply+0x40>
jmp    1120 <multiply+0x20>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @multiply(i8* %0, i32 %1, i8* %2, i32 %3, i8* %4) {
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i8*
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store i8* %0, i8** %6
store i32 %1, i32* %7
store i8* %2, i8** %8
store i32 %3, i32* %9
store i8* %4, i8** %10
store i32 0, i32* %12
store i32 0, i32* %11
br label %14
14: ; preds = %88, %5
%15 = load i32, i32* %11
%16 = load i32, i32* %9
%17 = icmp slt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %91
18: ; preds = %14
store i32 0, i32* %12
br label %19
19: ; preds = %84, %18
%20 = load i32, i32* %12
%21 = load i32, i32* %7
%22 = icmp slt i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %87
23: ; preds = %19
%24 = load i8*, i8** %8
%25 = load i32, i32* %11
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i8, i8* %24, i64 %26
%28 = load i8, i8* %27
%29 = zext i8 %28 to i32
%30 = load i8*, i8** %6
%31 = load i32, i32* %12
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 %32
%34 = load i8, i8* %33
%35 = zext i8 %34 to i32
%36 = mul nsw i32 %29, %35
store i32 %36, i32* %13
%37 = load i32, i32* %13
%38 = load i8*, i8** %10
%39 = load i32, i32* %11
%40 = load i32, i32* %12
%41 = add nsw i32 %39, %40
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %38, i64 %42
%44 = load i8, i8* %43
%45 = zext i8 %44 to i32
%46 = add nsw i32 %45, %37
%47 = trunc i32 %46 to i8
store i8 %47, i8* %43
%48 = load i8*, i8** %10
%49 = load i32, i32* %11
%50 = load i32, i32* %12
%51 = add nsw i32 %49, %50
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i8, i8* %48, i64 %52
%54 = load i8, i8* %53
%55 = zext i8 %54 to i32
%56 = sdiv i32 %55, 10
%57 = load i8*, i8** %10
%58 = load i32, i32* %11
%59 = load i32, i32* %12
%60 = add nsw i32 %58, %59
%61 = add nsw i32 %60, 1
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i8, i8* %57, i64 %62
%64 = load i8, i8* %63
%65 = zext i8 %64 to i32
%66 = add nsw i32 %65, %56
%67 = trunc i32 %66 to i8
store i8 %67, i8* %63
%68 = load i8*, i8** %10
%69 = load i32, i32* %11
%70 = load i32, i32* %12
%71 = add nsw i32 %69, %70
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i8, i8* %68, i64 %72
%74 = load i8, i8* %73
%75 = zext i8 %74 to i32
%76 = srem i32 %75, 10
%77 = trunc i32 %76 to i8
%78 = load i8*, i8** %10
%79 = load i32, i32* %11
%80 = load i32, i32* %12
%81 = add nsw i32 %79, %80
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i8, i8* %78, i64 %82
store i8 %77, i8* %83
br label %84
84: ; preds = %23
%85 = load i32, i32* %12
%86 = add nsw i32 %85, 1
store i32 %86, i32* %12
br label %19
87: ; preds = %19
br label %88
88: ; preds = %87
%89 = load i32, i32* %11
%90 = add nsw i32 %89, 1
store i32 %90, i32* %11
br label %14
91: ; preds = %14
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @multiply(i8* nocapture %0, i32 %1, i8* nocapture %2, i32 %3, i8* nocapture %4) {
%6 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %6, label %7, label %38
7: ; preds = %5
%8 = icmp sgt i32 %1, 0
%9 = zext i32 %3 to i64
%10 = zext i32 %1 to i64
br label %11
11: ; preds = %7, %35
%12 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %36, %35 ]
br i1 %8, label %13, label %35
13: ; preds = %11
%14 = getelementptr i8, i8* %4, i64 %12
%15 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %12
%16 = load i8, i8* %14
br label %17
17: ; preds = %13, %17
%18 = phi i8 [ %16, %13 ], [ %31, %17 ]
%19 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %33, %17 ]
%20 = load i8, i8* %15
%21 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %19
%22 = load i8, i8* %21
%23 = mul i8 %22, %20
%24 = add nuw nsw i64 %19, %12
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %4, i64 %24
%26 = add i8 %23, %18
%27 = udiv i8 %26, 10
%28 = add nuw nsw i64 %24, 1
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %4, i64 %28
%30 = load i8, i8* %29
%31 = add i8 %30, %27
store i8 %31, i8* %29
%32 = urem i8 %26, 10
store i8 %32, i8* %25
%33 = add nuw nsw i64 %19, 1
%34 = icmp eq i64 %33, %10
br i1 %34, label %35, label %17
35: ; preds = %17, %11
%36 = add nuw nsw i64 %12, 1
%37 = icmp eq i64 %36, %9
br i1 %37, label %38, label %11
38: ; preds = %35, %5
ret void
}