char *ltoa(long num) {
  static char buf[16];
  int i = sizeof(buf) - 1;
  buf[i--] = '\0';
  while (num && i >= 0) {
    buf[i--] = num % 10;
    num /= 10;
  };
  return buf + i + 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<ltoa>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
movl   $0xf,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0xc(%rbp)
movslq %eax,%rcx
lea    0x2f0c(%rip),%rax
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
xor    %eax,%eax
cmpq   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    %al,-0xd(%rbp)
je     1142 <ltoa+0x42>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
setge  %al
mov    %al,-0xd(%rbp)
mov    -0xd(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1152 <ltoa+0x52>
jmp    118f <ltoa+0x8f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    $0xa,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0xc(%rbp)
movslq %eax,%rcx
lea    0x2ebb(%rip),%rax
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    $0xa,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    1128 <ltoa+0x28>
movslq -0xc(%rbp),%rcx
lea    0x2e96(%rip),%rax
add    %rcx,%rax
add    $0x1,%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<ltoa>:
movb   $0x0,0x2f38(%rip)
test   %rdi,%rdi
je     116f <ltoa+0x6f>
mov    %rdi,%rdx
mov    $0xe,%esi
movabs $0x6666666666666667,%r8
66 66 66
lea    0x2f0b(%rip),%r9
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %rdx,%rcx
mov    %rdx,%rax
imul   %r8
mov    %rsi,%r10
mov    %rdx,%rax
shr    $0x3f,%rax
sar    $0x2,%rdx
add    %rax,%rdx
lea    (%rdx,%rdx,1),%eax
lea    (%rax,%rax,4),%eax
mov    %ecx,%edi
sub    %eax,%edi
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
setb   %al
mov    %dil,(%r10,%r9,1)
add    $0xfffffffffffffff6,%rcx
cmp    $0xffffffffffffffec,%rcx
ja     1174 <ltoa+0x74>
test   %al,%al
jne    1130 <ltoa+0x30>
jmp    1174 <ltoa+0x74>
mov    $0xe,%esi
lea    0x2eb5(%rip),%rax
add    %rsi,%rax
add    $0x1,%rax
ret

LLVM IR (-O0):
@ltoa.buf = internal global [16 x i8] zeroinitializer
define i8* @ltoa(i64 %0) {
%2 = alloca i64
%3 = alloca i32
store i64 %0, i64* %2
store i32 15, i32* %3
%4 = load i32, i32* %3
%5 = add nsw i32 %4, -1
store i32 %5, i32* %3
%6 = sext i32 %4 to i64
%7 = getelementptr inbounds [16 x i8], [16 x i8]* @ltoa.buf, i64 0, i64 %6
store i8 0, i8* %7
br label %8
8: ; preds = %16, %1
%9 = load i64, i64* %2
%10 = icmp ne i64 %9, 0
br i1 %10, label %11, label %14
11: ; preds = %8
%12 = load i32, i32* %3
%13 = icmp sge i32 %12, 0
br label %14
14: ; preds = %11, %8
%15 = phi i1 [ false, %8 ], [ %13, %11 ]
br i1 %15, label %16, label %26
16: ; preds = %14
%17 = load i64, i64* %2
%18 = srem i64 %17, 10
%19 = trunc i64 %18 to i8
%20 = load i32, i32* %3
%21 = add nsw i32 %20, -1
store i32 %21, i32* %3
%22 = sext i32 %20 to i64
%23 = getelementptr inbounds [16 x i8], [16 x i8]* @ltoa.buf, i64 0, i64 %22
store i8 %19, i8* %23
%24 = load i64, i64* %2
%25 = sdiv i64 %24, 10
store i64 %25, i64* %2
br label %8
26: ; preds = %14
%27 = load i32, i32* %3
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* getelementptr inbounds ([16 x i8], [16 x i8]* @ltoa.buf, i64 0, i64 0), i64 %28
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %29, i64 1
ret i8* %30
}

LLVM IR (-O2):
@ltoa.buf = internal global [16 x i8] zeroinitializer
define i8* @ltoa(i64 %0) {
store i8 0, i8* getelementptr inbounds ([16 x i8], [16 x i8]* @ltoa.buf, i64 0, i64 15)
%2 = icmp eq i64 %0, 0
br i1 %2, label %18, label %3
3: ; preds = %1, %3
%4 = phi i64 [ %8, %3 ], [ 14, %1 ]
%5 = phi i64 [ %10, %3 ], [ %0, %1 ]
%6 = srem i64 %5, 10
%7 = trunc i64 %6 to i8
%8 = add nsw i64 %4, -1
%9 = getelementptr inbounds [16 x i8], [16 x i8]* @ltoa.buf, i64 0, i64 %4
store i8 %7, i8* %9
%10 = sdiv i64 %5, 10
%11 = add i64 %5, -10
%12 = icmp ult i64 %11, -19
%13 = icmp ne i64 %4, 0
%14 = select i1 %12, i1 %13, i1 false
br i1 %14, label %3, label %15
15: ; preds = %3
%16 = shl i64 %8, 32
%17 = ashr exact i64 %16, 32
br label %18
18: ; preds = %15, %1
%19 = phi i64 [ 14, %1 ], [ %17, %15 ]
%20 = getelementptr inbounds [16 x i8], [16 x i8]* @ltoa.buf, i64 0, i64 %19
%21 = getelementptr inbounds i8, i8* %20, i64 1
ret i8* %21
}