int C(int a, int n) {
  int ret = 1, p = n, i;
  for (i = 0; i < a; i++) {
    ret *= p--;
  }
  for (i = 1; i <= a; i++) {
    ret /= i;
  }
  return ret;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<C>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    114a <C+0x4a>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x10(%rbp)
imul   -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    111e <C+0x1e>
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     1177 <C+0x77>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0xc(%rbp),%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1151 <C+0x51>
mov    -0xc(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<C>:
test   %edi,%edi
jle    1116 <C+0x16>
cmp    $0x8,%edi
jae    111c <C+0x1c>
mov    $0x1,%eax
xor    %r8d,%r8d
jmp    1341 <C+0x241>
mov    $0x1,%eax
ret
mov    %edi,%r8d
and    $0xfffffff8,%r8d
movd   %esi,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm6
paddd  0xecc(%rip),%xmm6
lea    -0x8(%r8),%ecx
mov    %ecx,%edx
shr    $0x3,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x18,%ecx
jae    115b <C+0x5b>
movdqa 0xebe(%rip),%xmm1
movdqa %xmm1,%xmm4
jmp    1291 <C+0x191>
and    $0xfffffffc,%edx
movdqa 0xeaa(%rip),%xmm1
movdqa 0xec1(%rip),%xmm9
movdqa 0xec8(%rip),%xmm10
movdqa 0xecf(%rip),%xmm11
movdqa 0xed6(%rip),%xmm12
movdqa 0xedd(%rip),%xmm13
movdqa 0xee4(%rip),%xmm14
movdqa 0xeeb(%rip),%xmm15
movdqa %xmm1,%xmm4
nopl   0x0(%rax)
movdqa %xmm6,%xmm0
paddd  0xe64(%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,%edx
jne    11b0 <C+0xb0>
movdqa %xmm1,%xmm5
movdqa %xmm4,%xmm0
test   %eax,%eax
je     130d <C+0x20d>
movdqa 0xd7b(%rip),%xmm2
movdqa 0xd83(%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,%eax
jne    12b0 <C+0x1b0>
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,%eax
cmp    %edi,%r8d
je     135b <C+0x25b>
sub    %r8d,%esi
mov    %edi,%edx
sub    %r8d,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
imul   %esi,%eax
add    $0xffffffff,%esi
add    $0xffffffff,%edx
jne    1350 <C+0x250>
test   %edi,%edi
jle    13bc <C+0x2bc>
lea    -0x1(%rdi),%edx
mov    %edi,%r8d
and    $0x3,%r8d
cmp    $0x3,%edx
jae    1375 <C+0x275>
mov    $0x1,%esi
jmp    139c <C+0x29c>
and    $0xfffffffc,%edi
mov    $0x1,%esi
nopl   (%rax)
cltd
idiv   %esi
lea    0x1(%rsi),%ecx
cltd
idiv   %ecx
lea    0x2(%rsi),%ecx
cltd
idiv   %ecx
lea    0x3(%rsi),%ecx
cltd
idiv   %ecx
add    $0x4,%esi
cmp    %edi,%ecx
jne    1380 <C+0x280>
test   %r8d,%r8d
je     13bc <C+0x2bc>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cltd
idiv   %esi
add    $0x1,%esi
add    $0xffffffff,%r8d
jne    13b0 <C+0x2b0>
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @C(i32 %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %3, label %4, label %114
4: ; preds = %2
%5 = icmp ult i32 %0, 8
br i1 %5, label %66, label %6
6: ; preds = %4
%7 = and i32 %0, -8
%8 = sub i32 %1, %7
%9 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %1, i64 0
%10 = shufflevector <4 x i32> %9, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%11 = add <4 x i32> %10, <i32 0, i32 -1, i32 -2, i32 -3>
%12 = add i32 %7, -8
%13 = lshr exact i32 %12, 3
%14 = add nuw nsw i32 %13, 1
%15 = and i32 %14, 3
%16 = icmp ult i32 %12, 24
br i1 %16, label %42, label %17
17: ; preds = %6
%18 = and i32 %14, 1073741820
br label %19
19: ; preds = %19, %17
%20 = phi <4 x i32> [ %11, %17 ], [ %39, %19 ]
%21 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %17 ], [ %37, %19 ]
%22 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %17 ], [ %38, %19 ]
%23 = phi i32 [ 0, %17 ], [ %40, %19 ]
%24 = add <4 x i32> %20, <i32 -4, i32 -4, i32 -4, i32 -4>
%25 = mul <4 x i32> %20, %21
%26 = mul <4 x i32> %24, %22
%27 = add <4 x i32> %20, <i32 -8, i32 -8, i32 -8, i32 -8>
%28 = add <4 x i32> %20, <i32 -12, i32 -12, i32 -12, i32 -12>
%29 = mul <4 x i32> %27, %25
%30 = mul <4 x i32> %28, %26
%31 = add <4 x i32> %20, <i32 -16, i32 -16, i32 -16, i32 -16>
%32 = add <4 x i32> %20, <i32 -20, i32 -20, i32 -20, i32 -20>
%33 = mul <4 x i32> %31, %29
%34 = mul <4 x i32> %32, %30
%35 = add <4 x i32> %20, <i32 -24, i32 -24, i32 -24, i32 -24>
%36 = add <4 x i32> %20, <i32 -28, i32 -28, i32 -28, i32 -28>
%37 = mul <4 x i32> %35, %33
%38 = mul <4 x i32> %36, %34
%39 = add <4 x i32> %20, <i32 -32, i32 -32, i32 -32, i32 -32>
%40 = add i32 %23, 4
%41 = icmp eq i32 %40, %18
br i1 %41, label %42, label %19
42: ; preds = %19, %6
%43 = phi <4 x i32> [ undef, %6 ], [ %37, %19 ]
%44 = phi <4 x i32> [ undef, %6 ], [ %38, %19 ]
%45 = phi <4 x i32> [ %11, %6 ], [ %39, %19 ]
%46 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %6 ], [ %37, %19 ]
%47 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %6 ], [ %38, %19 ]
%48 = icmp eq i32 %15, 0
br i1 %48, label %60, label %49
49: ; preds = %42, %49
%50 = phi <4 x i32> [ %57, %49 ], [ %45, %42 ]
%51 = phi <4 x i32> [ %55, %49 ], [ %46, %42 ]
%52 = phi <4 x i32> [ %56, %49 ], [ %47, %42 ]
%53 = phi i32 [ %58, %49 ], [ 0, %42 ]
%54 = add <4 x i32> %50, <i32 -4, i32 -4, i32 -4, i32 -4>
%55 = mul <4 x i32> %50, %51
%56 = mul <4 x i32> %54, %52
%57 = add <4 x i32> %50, <i32 -8, i32 -8, i32 -8, i32 -8>
%58 = add i32 %53, 1
%59 = icmp eq i32 %58, %15
br i1 %59, label %60, label %49
60: ; preds = %49, %42
%61 = phi <4 x i32> [ %43, %42 ], [ %55, %49 ]
%62 = phi <4 x i32> [ %44, %42 ], [ %56, %49 ]
%63 = mul <4 x i32> %62, %61
%64 = call i32 @llvm.vector.reduce.mul.v4i32(<4 x i32> %63)
%65 = icmp eq i32 %7, %0
br i1 %65, label %70, label %66
66: ; preds = %4, %60
%67 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %7, %60 ]
%68 = phi i32 [ %1, %4 ], [ %8, %60 ]
%69 = phi i32 [ 1, %4 ], [ %64, %60 ]
br label %79
70: ; preds = %79, %60
%71 = phi i32 [ %64, %60 ], [ %84, %79 ]
%72 = icmp slt i32 %0, 1
br i1 %72, label %114, label %73
73: ; preds = %70
%74 = add i32 %0, -1
%75 = and i32 %0, 3
%76 = icmp ult i32 %74, 3
br i1 %76, label %101, label %77
77: ; preds = %73
%78 = and i32 %0, -4
br label %87
79: ; preds = %66, %79
%80 = phi i32 [ %85, %79 ], [ %67, %66 ]
%81 = phi i32 [ %83, %79 ], [ %68, %66 ]
%82 = phi i32 [ %84, %79 ], [ %69, %66 ]
%83 = add nsw i32 %81, -1
%84 = mul nsw i32 %81, %82
%85 = add nuw nsw i32 %80, 1
%86 = icmp eq i32 %85, %0
br i1 %86, label %70, label %79
87: ; preds = %87, %77
%88 = phi i32 [ 1, %77 ], [ %98, %87 ]
%89 = phi i32 [ %71, %77 ], [ %97, %87 ]
%90 = phi i32 [ 0, %77 ], [ %99, %87 ]
%91 = sdiv i32 %89, %88
%92 = add nuw nsw i32 %88, 1
%93 = sdiv i32 %91, %92
%94 = add nuw nsw i32 %88, 2
%95 = sdiv i32 %93, %94
%96 = add nuw i32 %88, 3
%97 = sdiv i32 %95, %96
%98 = add nuw i32 %88, 4
%99 = add i32 %90, 4
%100 = icmp eq i32 %99, %78
br i1 %100, label %101, label %87
101: ; preds = %87, %73
%102 = phi i32 [ undef, %73 ], [ %97, %87 ]
%103 = phi i32 [ 1, %73 ], [ %98, %87 ]
%104 = phi i32 [ %71, %73 ], [ %97, %87 ]
%105 = icmp eq i32 %75, 0
br i1 %105, label %114, label %106
106: ; preds = %101, %106
%107 = phi i32 [ %111, %106 ], [ %103, %101 ]
%108 = phi i32 [ %110, %106 ], [ %104, %101 ]
%109 = phi i32 [ %112, %106 ], [ 0, %101 ]
%110 = sdiv i32 %108, %107
%111 = add nuw i32 %107, 1
%112 = add i32 %109, 1
%113 = icmp eq i32 %112, %75
br i1 %113, label %114, label %106
114: ; preds = %101, %106, %2, %70
%115 = phi i32 [ %71, %70 ], [ 1, %2 ], [ %102, %101 ], [ %110, %106 ]
ret i32 %115
}