#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 atoi(char *);
int /*<<< orphan*/ exit(int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, ...);
int main(int argc, char *argv[]) {
  int i, s, n;
  if (argc < 2) {
    printf("Usage: fact2 <n>\n");
    exit(1);
  }
  n = atoi(argv[1]);
  for (i = 1, s = 1; i <= n; i++)
    s *= i;
  printf("fact %d = %d\n", (i - 1), s);
  exit(0);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x2,-0x8(%rbp)
jge    1168 <main+0x38>
lea    0xea9(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    $0x1,%edi
call   1050 <exit@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rdi
call   1040 <atoi@plt>
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jg     11aa <main+0x7a>
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1186 <main+0x56>
mov    -0x14(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
lea    0xe58(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
xor    %edi,%edi
call   1050 <exit@plt>

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rax
cmp    $0x1,%edi
jg     115c <main+0x1c>
lea    0xf61(%rip),%rdi
call   1030 <puts@plt>
mov    $0x1,%edi
call   1060 <exit@plt>
mov    0x8(%rsi),%rdi
call   1050 <atoi@plt>
test   %eax,%eax
jg     1175 <main+0x35>
xor    %eax,%eax
mov    $0x1,%edx
jmp    13ca <main+0x28a>
mov    $0x1,%ecx
mov    $0x1,%edx
cmp    $0x8,%eax
jb     13b0 <main+0x270>
mov    %eax,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
lea    -0x8(%rcx),%edi
mov    %edi,%esi
shr    $0x3,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,%edx
and    $0x3,%edx
cmp    $0x18,%edi
jae    11bb <main+0x7b>
movdqa 0xe56(%rip),%xmm1
movdqa 0xe5e(%rip),%xmm6
movdqa %xmm1,%xmm4
jmp    1301 <main+0x1c1>
and    $0xfffffffc,%esi
movdqa 0xe3a(%rip),%xmm1
movdqa 0xe42(%rip),%xmm6
movdqa 0xe59(%rip),%xmm9
movdqa 0xe60(%rip),%xmm10
movdqa 0xe67(%rip),%xmm11
movdqa 0xe6e(%rip),%xmm12
movdqa 0xe75(%rip),%xmm13
movdqa 0xe7c(%rip),%xmm14
movdqa 0xe83(%rip),%xmm15
movdqa %xmm1,%xmm4
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm6,%xmm0
paddd  0xdf4(%rip),%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm7
pmuludq %xmm5,%xmm7
pmuludq %xmm6,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm2
pmuludq %xmm5,%xmm2
pmuludq %xmm4,%xmm0
movdqa %xmm6,%xmm4
paddd  %xmm9,%xmm4
movdqa %xmm6,%xmm5
paddd  %xmm10,%xmm5
pmuludq %xmm4,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm4
pmuludq %xmm7,%xmm4
pmuludq %xmm5,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm5
pmuludq %xmm2,%xmm5
movdqa %xmm6,%xmm2
paddd  %xmm11,%xmm2
movdqa %xmm6,%xmm7
paddd  %xmm12,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm3
pmuludq %xmm4,%xmm3
pmuludq %xmm1,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm8
pmuludq %xmm5,%xmm8
pmuludq %xmm0,%xmm7
movdqa %xmm6,%xmm0
paddd  %xmm13,%xmm0
movdqa %xmm6,%xmm5
paddd  %xmm14,%xmm5
pmuludq %xmm0,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm3,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm5,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm0
pmuludq %xmm8,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm4
paddd  %xmm15,%xmm6
add    $0xfffffffc,%esi
jne    1220 <main+0xe0>
movdqa %xmm1,%xmm5
movdqa %xmm4,%xmm0
test   %edx,%edx
je     137d <main+0x23d>
movdqa 0xd0b(%rip),%xmm2
movdqa 0xd13(%rip),%xmm3
nopl   (%rax)
movdqa %xmm6,%xmm0
paddd  %xmm2,%xmm0
movdqa %xmm6,%xmm5
pmuludq %xmm1,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm7
pmuludq %xmm1,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm4,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm4
pmuludq %xmm1,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm0
paddd  %xmm3,%xmm6
movdqa %xmm5,%xmm1
movdqa %xmm0,%xmm4
add    $0xffffffff,%edx
jne    1320 <main+0x1e0>
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm2
pmuludq %xmm1,%xmm2
pmuludq %xmm5,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm1
pshufd $0xaa,%xmm2,%xmm0
pmuludq %xmm2,%xmm0
pmuludq %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%edx
cmp    %ecx,%eax
je     13ca <main+0x28a>
or     $0x1,%ecx
mov    %eax,%esi
add    $0x1,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
imul   %ecx,%edx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%esi
jne    13c0 <main+0x280>
lea    0xccf(%rip),%rdi
mov    %eax,%esi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
xor    %edi,%edi
call   1060 <exit@plt>

LLVM IR (-O0):
@.str = [18 x i8] c"Usage: fact2 <n>\0A\00"
@.str.1 = [14 x i8] c"fact %d = %d\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
%9 = load i32, i32* %4
%10 = icmp slt i32 %9, 2
br i1 %10, label %11, label %14
11: ; preds = %2
%12 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([18 x i8], [18 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%13 = call i32 @exit(i32 1)
unreachable
14: ; preds = %2
%15 = load i8**, i8*** %5
%16 = getelementptr inbounds i8*, i8** %15, i64 1
%17 = load i8*, i8** %16
%18 = call i32 @atoi(i8* %17)
store i32 %18, i32* %8
store i32 1, i32* %6
store i32 1, i32* %7
br label %19
19: ; preds = %27, %14
%20 = load i32, i32* %6
%21 = load i32, i32* %8
%22 = icmp sle i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %30
23: ; preds = %19
%24 = load i32, i32* %6
%25 = load i32, i32* %7
%26 = mul nsw i32 %25, %24
store i32 %26, i32* %7
br label %27
27: ; preds = %23
%28 = load i32, i32* %6
%29 = add nsw i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %6
br label %19
30: ; preds = %19
%31 = load i32, i32* %6
%32 = sub nsw i32 %31, 1
%33 = load i32, i32* %7
%34 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([14 x i8], [14 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %32, i32 %33)
%35 = call i32 @exit(i32 0)
unreachable
}

LLVM IR (-O2):
@.str.1 = [14 x i8] c"fact %d = %d\0A\00"
@str = [17 x i8] c"Usage: fact2 <n>\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture %1) {
%3 = icmp slt i32 %0, 2
br i1 %3, label %4, label %7
4: ; preds = %2
%5 = tail call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([17 x i8], [17 x i8]* @str, i64 0, i64 0))
%6 = tail call i32 @exit(i32 1)
unreachable
7: ; preds = %2
%8 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 1
%9 = load i8*, i8** %8
%10 = tail call i32 @atoi(i8* %9)
%11 = icmp slt i32 %10, 1
br i1 %11, label %80, label %12
12: ; preds = %7
%13 = icmp ult i32 %10, 8
br i1 %13, label %71, label %14
14: ; preds = %12
%15 = and i32 %10, -8
%16 = or i32 %15, 1
%17 = add i32 %15, -8
%18 = lshr exact i32 %17, 3
%19 = add nuw nsw i32 %18, 1
%20 = and i32 %19, 3
%21 = icmp ult i32 %17, 24
br i1 %21, label %47, label %22
22: ; preds = %14
%23 = and i32 %19, 1073741820
br label %24
24: ; preds = %24, %22
%25 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 2, i32 3, i32 4>, %22 ], [ %44, %24 ]
%26 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %22 ], [ %42, %24 ]
%27 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %22 ], [ %43, %24 ]
%28 = phi i32 [ 0, %22 ], [ %45, %24 ]
%29 = add <4 x i32> %25, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%30 = mul <4 x i32> %25, %26
%31 = mul <4 x i32> %29, %27
%32 = add <4 x i32> %25, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%33 = add <4 x i32> %25, <i32 12, i32 12, i32 12, i32 12>
%34 = mul <4 x i32> %32, %30
%35 = mul <4 x i32> %33, %31
%36 = add <4 x i32> %25, <i32 16, i32 16, i32 16, i32 16>
%37 = add <4 x i32> %25, <i32 20, i32 20, i32 20, i32 20>
%38 = mul <4 x i32> %36, %34
%39 = mul <4 x i32> %37, %35
%40 = add <4 x i32> %25, <i32 24, i32 24, i32 24, i32 24>
%41 = add <4 x i32> %25, <i32 28, i32 28, i32 28, i32 28>
%42 = mul <4 x i32> %40, %38
%43 = mul <4 x i32> %41, %39
%44 = add <4 x i32> %25, <i32 32, i32 32, i32 32, i32 32>
%45 = add i32 %28, 4
%46 = icmp eq i32 %45, %23
br i1 %46, label %47, label %24
47: ; preds = %24, %14
%48 = phi <4 x i32> [ undef, %14 ], [ %42, %24 ]
%49 = phi <4 x i32> [ undef, %14 ], [ %43, %24 ]
%50 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 2, i32 3, i32 4>, %14 ], [ %44, %24 ]
%51 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %14 ], [ %42, %24 ]
%52 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %14 ], [ %43, %24 ]
%53 = icmp eq i32 %20, 0
br i1 %53, label %65, label %54
54: ; preds = %47, %54
%55 = phi <4 x i32> [ %62, %54 ], [ %50, %47 ]
%56 = phi <4 x i32> [ %60, %54 ], [ %51, %47 ]
%57 = phi <4 x i32> [ %61, %54 ], [ %52, %47 ]
%58 = phi i32 [ %63, %54 ], [ 0, %47 ]
%59 = add <4 x i32> %55, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%60 = mul <4 x i32> %55, %56
%61 = mul <4 x i32> %59, %57
%62 = add <4 x i32> %55, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%63 = add i32 %58, 1
%64 = icmp eq i32 %63, %20
br i1 %64, label %65, label %54
65: ; preds = %54, %47
%66 = phi <4 x i32> [ %48, %47 ], [ %60, %54 ]
%67 = phi <4 x i32> [ %49, %47 ], [ %61, %54 ]
%68 = mul <4 x i32> %67, %66
%69 = call i32 @llvm.vector.reduce.mul.v4i32(<4 x i32> %68)
%70 = icmp eq i32 %10, %15
br i1 %70, label %80, label %71
71: ; preds = %12, %65
%72 = phi i32 [ 1, %12 ], [ %16, %65 ]
%73 = phi i32 [ 1, %12 ], [ %69, %65 ]
br label %74
74: ; preds = %71, %74
%75 = phi i32 [ %78, %74 ], [ %72, %71 ]
%76 = phi i32 [ %77, %74 ], [ %73, %71 ]
%77 = mul nsw i32 %75, %76
%78 = add nuw i32 %75, 1
%79 = icmp eq i32 %75, %10
br i1 %79, label %80, label %74
80: ; preds = %74, %65, %7
%81 = phi i32 [ 1, %7 ], [ %69, %65 ], [ %77, %74 ]
%82 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %10, %65 ], [ %10, %74 ]
%83 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([14 x i8], [14 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %82, i32 %81)
%84 = tail call i32 @exit(i32 0)
unreachable
}