#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 /*<<< orphan*/ scanf(char *, int *);
int main() {
  int n, i;
  unsigned long long f = 1;
  printf("Enter a number: ");
  scanf("%d", &n);
  for (i = 1; i <= n; ++i) {
    f *= i;
  }
  printf("Factorial of %d is %llu \n", n, f);
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movq   $0x1,-0x18(%rbp)
lea    0xec2(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
lea    0xec5(%rip),%rdi
lea    -0x8(%rbp),%rsi
call   1040 <scanf@plt>
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jg     1183 <main+0x63>
movslq -0xc(%rbp),%rax
imul   -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    115c <main+0x3c>
mov    -0x8(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
lea    0xe83(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rax
lea    0xed8(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1030 <printf@plt>
lea    0xedb(%rip),%rdi
lea    0x4(%rsp),%rsi
call   1040 <scanf@plt>
mov    0x4(%rsp),%esi
test   %esi,%esi
jle    1171 <main+0x51>
lea    -0x1(%rsi),%rcx
mov    %esi,%r9d
and    $0x7,%r9d
cmp    $0x7,%rcx
jae    117b <main+0x5b>
mov    $0x1,%ecx
mov    $0x1,%edx
test   %r9,%r9
jne    11f0 <main+0xd0>
jmp    11fe <main+0xde>
mov    $0x1,%edx
jmp    11fe <main+0xde>
mov    %esi,%r8d
and    $0xfffffff8,%r8d
neg    %r8
mov    $0x1,%edx
mov    $0x8,%ecx
nop
lea    -0x7(%rcx),%rdi
imul   %rdx,%rdi
lea    -0x6(%rcx),%rdx
lea    -0x5(%rcx),%rax
imul   %rax,%rdx
imul   %rdi,%rdx
lea    -0x4(%rcx),%rax
lea    -0x3(%rcx),%rdi
imul   %rdi,%rax
lea    -0x2(%rcx),%rdi
imul   %rax,%rdi
imul   %rdx,%rdi
lea    -0x1(%rcx),%rdx
imul   %rcx,%rdx
imul   %rdi,%rdx
lea    (%r8,%rcx,1),%rax
add    $0x8,%rax
add    $0x8,%rcx
cmp    $0x8,%rax
jne    1190 <main+0x70>
add    $0xfffffffffffffff9,%rcx
test   %r9,%r9
je     11fe <main+0xde>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
imul   %rcx,%rdx
add    $0x1,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%r9
jne    11f0 <main+0xd0>
lea    0xe0f(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1030 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
pop    %rcx
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [17 x i8] c"Enter a number: \00"
@.str.1 = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.2 = [26 x i8] c"Factorial of %d is %llu \0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i64
store i32 0, i32* %1
store i64 1, i64* %4
%5 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([17 x i8], [17 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%6 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32* %2)
store i32 1, i32* %3
br label %7
7: ; preds = %16, %0
%8 = load i32, i32* %3
%9 = load i32, i32* %2
%10 = icmp sle i32 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %19
11: ; preds = %7
%12 = load i32, i32* %3
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = load i64, i64* %4
%15 = mul i64 %14, %13
store i64 %15, i64* %4
br label %16
16: ; preds = %11
%17 = load i32, i32* %3
%18 = add nsw i32 %17, 1
store i32 %18, i32* %3
br label %7
19: ; preds = %7
%20 = load i32, i32* %2
%21 = load i64, i64* %4
%22 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([26 x i8], [26 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %20, i64 %21)
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [17 x i8] c"Enter a number: \00"
@.str.1 = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.2 = [26 x i8] c"Factorial of %d is %llu \0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = bitcast i32* %1 to i8*
%3 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([17 x i8], [17 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%4 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32* %1)
%5 = load i32, i32* %1
%6 = icmp slt i32 %5, 1
br i1 %6, label %51, label %7
7: ; preds = %0
%8 = add nuw i32 %5, 1
%9 = zext i32 %8 to i64
%10 = add nsw i64 %9, -1
%11 = add nsw i64 %9, -2
%12 = and i64 %10, 7
%13 = icmp ult i64 %11, 7
br i1 %13, label %38, label %14
14: ; preds = %7
%15 = and i64 %10, -8
br label %16
16: ; preds = %16, %14
%17 = phi i64 [ 1, %14 ], [ %35, %16 ]
%18 = phi i64 [ 1, %14 ], [ %34, %16 ]
%19 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %36, %16 ]
%20 = mul i64 %18, %17
%21 = add nuw nsw i64 %17, 1
%22 = mul i64 %20, %21
%23 = add nuw nsw i64 %17, 2
%24 = mul i64 %22, %23
%25 = add nuw nsw i64 %17, 3
%26 = mul i64 %24, %25
%27 = add nuw nsw i64 %17, 4
%28 = mul i64 %26, %27
%29 = add nuw nsw i64 %17, 5
%30 = mul i64 %28, %29
%31 = add nuw nsw i64 %17, 6
%32 = mul i64 %30, %31
%33 = add nuw nsw i64 %17, 7
%34 = mul i64 %32, %33
%35 = add nuw nsw i64 %17, 8
%36 = add i64 %19, 8
%37 = icmp eq i64 %36, %15
br i1 %37, label %38, label %16
38: ; preds = %16, %7
%39 = phi i64 [ undef, %7 ], [ %34, %16 ]
%40 = phi i64 [ 1, %7 ], [ %35, %16 ]
%41 = phi i64 [ 1, %7 ], [ %34, %16 ]
%42 = icmp eq i64 %12, 0
br i1 %42, label %51, label %43
43: ; preds = %38, %43
%44 = phi i64 [ %48, %43 ], [ %40, %38 ]
%45 = phi i64 [ %47, %43 ], [ %41, %38 ]
%46 = phi i64 [ %49, %43 ], [ 0, %38 ]
%47 = mul i64 %45, %44
%48 = add nuw nsw i64 %44, 1
%49 = add i64 %46, 1
%50 = icmp eq i64 %49, %12
br i1 %50, label %51, label %43
51: ; preds = %38, %43, %0
%52 = phi i64 [ 1, %0 ], [ %39, %38 ], [ %47, %43 ]
%53 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([26 x i8], [26 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %5, i64 %52)
ret i32 0
}