int fibonacci(int n) {
  if (n == 0) {
    return 0;
  }
  if (n == 1 || n == -1 || n == 2) {
    return 1;
  }
  if (n < 0) {
    return fibonacci(n + 2) - fibonacci(n + 1);
  }
  return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fibonacci>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jne    1131 <fibonacci+0x21>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    11b0 <fibonacci+0xa0>
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
je     114f <fibonacci+0x3f>
cmpl   $0xffffffff,-0x8(%rbp)
je     114f <fibonacci+0x3f>
cmpl   $0x2,-0x8(%rbp)
jne    115b <fibonacci+0x4b>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    11b0 <fibonacci+0xa0>
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jge    118d <fibonacci+0x7d>
mov    -0x8(%rbp),%edi
add    $0x2,%edi
call   1030 <fibonacci@plt>
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%edi
add    $0x1,%edi
call   1030 <fibonacci@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11b0 <fibonacci+0xa0>
mov    -0x8(%rbp),%edi
sub    $0x1,%edi
call   1030 <fibonacci@plt>
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%edi
sub    $0x2,%edi
call   1030 <fibonacci@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fibonacci>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %edi,%ebx
xor    %r14d,%r14d
nopl   0x0(%rax)
lea    0x1(%rbx),%ebp
cmp    $0x4,%ebp
jb     113c <fibonacci+0x2c>
test   %ebx,%ebx
js     114f <fibonacci+0x3f>
lea    -0x1(%rbx),%edi
call   1030 <fibonacci@plt>
add    $0xfffffffe,%ebx
add    %eax,%r14d
jmp    1120 <fibonacci+0x10>
movslq %ebp,%rax
lea    0xeba(%rip),%rcx
add    (%rcx,%rax,4),%r14d
mov    %r14d,%ebx
jmp    1167 <fibonacci+0x57>
add    $0x2,%ebx
mov    %ebx,%edi
call   1030 <fibonacci@plt>
mov    %eax,%ebx
mov    %ebp,%edi
call   1030 <fibonacci@plt>
add    %r14d,%ebx
sub    %eax,%ebx
mov    %ebx,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @fibonacci(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
%4 = load i32, i32* %3
%5 = icmp eq i32 %4, 0
br i1 %5, label %6, label %7
6: ; preds = %1
store i32 0, i32* %2
br label %36
7: ; preds = %1
%8 = load i32, i32* %3
%9 = icmp eq i32 %8, 1
br i1 %9, label %16, label %10
10: ; preds = %7
%11 = load i32, i32* %3
%12 = icmp eq i32 %11, -1
br i1 %12, label %16, label %13
13: ; preds = %10
%14 = load i32, i32* %3
%15 = icmp eq i32 %14, 2
br i1 %15, label %16, label %17
16: ; preds = %13, %10, %7
store i32 1, i32* %2
br label %36
17: ; preds = %13
%18 = load i32, i32* %3
%19 = icmp slt i32 %18, 0
br i1 %19, label %20, label %28
20: ; preds = %17
%21 = load i32, i32* %3
%22 = add nsw i32 %21, 2
%23 = call i32 @fibonacci(i32 %22)
%24 = load i32, i32* %3
%25 = add nsw i32 %24, 1
%26 = call i32 @fibonacci(i32 %25)
%27 = sub nsw i32 %23, %26
store i32 %27, i32* %2
br label %36
28: ; preds = %17
%29 = load i32, i32* %3
%30 = sub nsw i32 %29, 1
%31 = call i32 @fibonacci(i32 %30)
%32 = load i32, i32* %3
%33 = sub nsw i32 %32, 2
%34 = call i32 @fibonacci(i32 %33)
%35 = add nsw i32 %31, %34
store i32 %35, i32* %2
br label %36
36: ; preds = %28, %20, %16, %6
%37 = load i32, i32* %2
ret i32 %37
}

LLVM IR (-O2):
@switch.table.fibonacci = [4 x i32] [i32 1, i32 0, i32 1, i32 1]
define i32 @fibonacci(i32 %0) {
br label %2
2: ; preds = %18, %1
%3 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %22, %18 ]
%4 = phi i32 [ %0, %1 ], [ %21, %18 ]
%5 = add i32 %4, 1
%6 = icmp ult i32 %5, 4
br i1 %6, label %23, label %7
7: ; preds = %2
%8 = icmp slt i32 %4, 0
br i1 %8, label %11, label %18
9: ; preds = %23, %11
%10 = phi i32 [ %17, %11 ], [ %27, %23 ]
ret i32 %10
11: ; preds = %7
%12 = add nsw i32 %4, 2
%13 = tail call i32 @fibonacci(i32 %12)
%14 = add nuw nsw i32 %4, 1
%15 = tail call i32 @fibonacci(i32 %14)
%16 = add i32 %13, %3
%17 = sub i32 %16, %15
br label %9
18: ; preds = %7
%19 = add nsw i32 %4, -1
%20 = tail call i32 @fibonacci(i32 %19)
%21 = add nsw i32 %4, -2
%22 = add nsw i32 %20, %3
br label %2
23: ; preds = %2
%24 = sext i32 %5 to i64
%25 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* @switch.table.fibonacci, i64 0, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = add nsw i32 %26, %3
br label %9
}