unsigned long long get_digit_at_location(unsigned long long num,
                                         unsigned long long digit,
                                         unsigned long long num_digits) {
  while (num_digits != digit) {
    num /= 10;
    num_digits--;
  }
  return num % 10;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<get_digit_at_location>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
je     1141 <get_digit_at_location+0x41>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    $0xa,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    1110 <get_digit_at_location+0x10>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    $0xa,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rdx,%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<get_digit_at_location>:
movabs $0xcccccccccccccccd,%r10
cc cc cc
cmp    %rsi,%rdx
je     1173 <get_digit_at_location+0x73>
mov    %rdx,%r8
mov    %r8d,%r11d
sub    %esi,%r11d
mov    %rsi,%r9
not    %r9
add    %rdx,%r9
and    $0x3,%r11
je     1149 <get_digit_at_location+0x49>
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax)
mov    %rdi,%rax
mul    %r10
mov    %rdx,%rdi
shr    $0x3,%rdi
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%r11
jne    1130 <get_digit_at_location+0x30>
sub    %rcx,%r8
cmp    $0x3,%r9
jb     1173 <get_digit_at_location+0x73>
sub    %r8,%rsi
movabs $0x346dc5d63886594b,%rcx
c5 6d 34
nopl   0x0(%rax)
mov    %rdi,%rax
mul    %rcx
mov    %rdx,%rdi
shr    $0xb,%rdi
add    $0x4,%rsi
jne    1160 <get_digit_at_location+0x60>
mov    %rdi,%rax
mul    %r10
shr    $0x2,%rdx
and    $0xfffffffffffffffe,%rdx
lea    (%rdx,%rdx,4),%rax
sub    %rax,%rdi
mov    %rdi,%rax
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @get_digit_at_location(i64 %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
store i64 %0, i64* %4
store i64 %1, i64* %5
store i64 %2, i64* %6
br label %7
7: ; preds = %11, %3
%8 = load i64, i64* %6
%9 = load i64, i64* %5
%10 = icmp ne i64 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %16
11: ; preds = %7
%12 = load i64, i64* %4
%13 = udiv i64 %12, 10
store i64 %13, i64* %4
%14 = load i64, i64* %6
%15 = add i64 %14, -1
store i64 %15, i64* %6
br label %7
16: ; preds = %7
%17 = load i64, i64* %4
%18 = urem i64 %17, 10
ret i64 %18
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @get_digit_at_location(i64 %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = icmp eq i64 %2, %1
br i1 %4, label %30, label %5
5: ; preds = %3
%6 = sub i64 %2, %1
%7 = xor i64 %1, -1
%8 = add i64 %7, %2
%9 = and i64 %6, 3
%10 = icmp eq i64 %9, 0
br i1 %10, label %19, label %11
11: ; preds = %5, %11
%12 = phi i64 [ %16, %11 ], [ %2, %5 ]
%13 = phi i64 [ %15, %11 ], [ %0, %5 ]
%14 = phi i64 [ %17, %11 ], [ 0, %5 ]
%15 = udiv i64 %13, 10
%16 = add i64 %12, -1
%17 = add i64 %14, 1
%18 = icmp eq i64 %17, %9
br i1 %18, label %19, label %11
19: ; preds = %11, %5
%20 = phi i64 [ undef, %5 ], [ %15, %11 ]
%21 = phi i64 [ %2, %5 ], [ %16, %11 ]
%22 = phi i64 [ %0, %5 ], [ %15, %11 ]
%23 = icmp ult i64 %8, 3
br i1 %23, label %30, label %24
24: ; preds = %19, %24
%25 = phi i64 [ %28, %24 ], [ %21, %19 ]
%26 = phi i64 [ %27, %24 ], [ %22, %19 ]
%27 = udiv i64 %26, 10000
%28 = add i64 %25, -4
%29 = icmp eq i64 %28, %1
br i1 %29, label %30, label %24
30: ; preds = %19, %24, %3
%31 = phi i64 [ %0, %3 ], [ %20, %19 ], [ %27, %24 ]
%32 = urem i64 %31, 10
ret i64 %32
}