#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 */
struct timeval {
  int tv_usec;
};

/* Variables and functions */
char *factorial(char *);
int getStringSize(char *);
int /*<<< orphan*/ gettimeofday(struct timeval *, int /*<<< orphan*/ *);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int);
int main(void) {
  struct timeval stop, start;
  gettimeofday(&start, NULL);
  char *result;
  int size, i, sum = 0;
  result = factorial("100");
  size = getStringSize(result);
  for (i = 0; i < size; i++) {
    sum += (result[i] - '0');
  }
  printf("%d", sum);
  gettimeofday(&stop, NULL);
  printf("\ntook %lu usec\n", stop.tv_usec - start.tv_usec);
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
lea    -0x10(%rbp),%rdi
xor    %eax,%eax
mov    %eax,%esi
call   1050 <gettimeofday@plt>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
lea    0xe96(%rip),%rdi
call   1030 <factorial@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1060 <getStringSize@plt>
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11b5 <main+0x75>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
sub    $0x30,%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1186 <main+0x46>
mov    -0x24(%rbp),%esi
lea    0xe45(%rip),%rdi
call   1040 <printf@plt>
lea    -0x8(%rbp),%rdi
xor    %eax,%eax
mov    %eax,%esi
call   1050 <gettimeofday@plt>
mov    -0x8(%rbp),%esi
sub    -0x10(%rbp),%esi
lea    0xe29(%rip),%rdi
call   1040 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
xor    %ebx,%ebx
lea    0x8(%rsp),%rdi
xor    %esi,%esi
call   1050 <gettimeofday@plt>
lea    0xec4(%rip),%rdi
call   1030 <factorial@plt>
mov    %rax,%r14
mov    %rax,%rdi
call   1060 <getStringSize@plt>
test   %eax,%eax
jle    12b3 <main+0x173>
mov    %eax,%ecx
cmp    $0x8,%eax
jae    1184 <main+0x44>
xor    %eax,%eax
xor    %ebx,%ebx
jmp    12a0 <main+0x160>
mov    %ecx,%eax
and    $0xfffffff8,%eax
lea    -0x8(%rax),%rsi
mov    %rsi,%rdx
shr    $0x3,%rdx
add    $0x1,%rdx
test   %rsi,%rsi
je     12eb <main+0x1ab>
mov    %rdx,%rdi
and    $0xfffffffffffffffe,%rdi
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %esi,%esi
movdqa 0xe5a(%rip),%xmm2
pxor   %xmm1,%xmm1
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movd   (%r14,%rsi,1),%xmm3
punpcklbw %xmm3,%xmm3
punpcklwd %xmm3,%xmm3
movd   0x4(%r14,%rsi,1),%xmm4
punpcklbw %xmm4,%xmm4
punpcklwd %xmm4,%xmm4
psrad  $0x18,%xmm3
paddd  %xmm0,%xmm3
psrad  $0x18,%xmm4
paddd  %xmm1,%xmm4
movd   0x8(%r14,%rsi,1),%xmm0
punpcklbw %xmm0,%xmm0
punpcklwd %xmm0,%xmm0
psrad  $0x18,%xmm0
movd   0xc(%r14,%rsi,1),%xmm1
punpcklbw %xmm1,%xmm1
punpcklwd %xmm1,%xmm1
psrad  $0x18,%xmm1
paddd  %xmm2,%xmm0
paddd  %xmm3,%xmm0
paddd  %xmm2,%xmm1
paddd  %xmm4,%xmm1
add    $0x10,%rsi
add    $0xfffffffffffffffe,%rdi
jne    11c0 <main+0x80>
movdqa 0xdc7(%rip),%xmm3
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm3,%xmm2
paddd  %xmm1,%xmm3
test   $0x1,%dl
je     1281 <main+0x141>
movd   (%r14,%rsi,1),%xmm0
movd   0x4(%r14,%rsi,1),%xmm1
punpcklbw %xmm0,%xmm0
punpcklwd %xmm0,%xmm0
psrad  $0x18,%xmm0
paddd  %xmm0,%xmm2
punpcklbw %xmm1,%xmm0
punpcklwd %xmm0,%xmm0
psrad  $0x18,%xmm0
paddd  %xmm0,%xmm3
movdqa %xmm2,%xmm0
movdqa %xmm3,%xmm1
paddd  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%ebx
cmp    %rcx,%rax
je     12b3 <main+0x173>
movsbl (%r14,%rax,1),%edx
add    %edx,%ebx
add    $0xffffffd0,%ebx
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%rcx
jne    12a0 <main+0x160>
lea    0xd6a(%rip),%rdi
mov    %ebx,%esi
call   1040 <printf@plt>
lea    0x10(%rsp),%rdi
xor    %esi,%esi
call   1050 <gettimeofday@plt>
mov    0x10(%rsp),%esi
sub    0x8(%rsp),%esi
lea    0xd4b(%rip),%rdi
call   1040 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
ret
movdqa 0xd0d(%rip),%xmm2
xor    %esi,%esi
movdqa %xmm2,%xmm3
test   $0x1,%dl
jne    124a <main+0x10a>
jmp    1281 <main+0x141>

LLVM IR (-O0):
%struct.timeval = type { i32 }
@.str = [4 x i8] c"100\00"
@.str.1 = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.2 = [16 x i8] c"\0Atook %lu usec\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca %struct.timeval
%3 = alloca %struct.timeval
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32 0, i32* %1
%8 = call i32 @gettimeofday(%struct.timeval* %3, i32* null)
store i32 0, i32* %7
%9 = call i8* @factorial(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
store i8* %9, i8** %4
%10 = load i8*, i8** %4
%11 = call i32 @getStringSize(i8* %10)
store i32 %11, i32* %5
store i32 0, i32* %6
br label %12
12: ; preds = %26, %0
%13 = load i32, i32* %6
%14 = load i32, i32* %5
%15 = icmp slt i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %29
16: ; preds = %12
%17 = load i8*, i8** %4
%18 = load i32, i32* %6
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %17, i64 %19
%21 = load i8, i8* %20
%22 = sext i8 %21 to i32
%23 = sub nsw i32 %22, 48
%24 = load i32, i32* %7
%25 = add nsw i32 %24, %23
store i32 %25, i32* %7
br label %26
26: ; preds = %16
%27 = load i32, i32* %6
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %6
br label %12
29: ; preds = %12
%30 = load i32, i32* %7
%31 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %30)
%32 = call i32 @gettimeofday(%struct.timeval* %2, i32* null)
%33 = getelementptr inbounds %struct.timeval, %struct.timeval* %2, i32 0, i32 0
%34 = load i32, i32* %33
%35 = getelementptr inbounds %struct.timeval, %struct.timeval* %3, i32 0, i32 0
%36 = load i32, i32* %35
%37 = sub nsw i32 %34, %36
%38 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([16 x i8], [16 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %37)
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
%struct.timeval = type { i32 }
@.str = [4 x i8] c"100\00"
@.str.1 = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.2 = [16 x i8] c"\0Atook %lu usec\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca %struct.timeval
%2 = alloca %struct.timeval
%3 = bitcast %struct.timeval* %1 to i8*
%4 = bitcast %struct.timeval* %2 to i8*
%5 = call i32 @gettimeofday(%struct.timeval* %2, i32* null)
%6 = tail call i8* @factorial(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%7 = tail call i32 @getStringSize(i8* %6)
%8 = icmp sgt i32 %7, 0
br i1 %8, label %9, label %94
9: ; preds = %0
%10 = zext i32 %7 to i64
%11 = icmp ult i32 %7, 8
br i1 %11, label %81, label %12
12: ; preds = %9
%13 = and i64 %10, 4294967288
%14 = add nsw i64 %13, -8
%15 = lshr exact i64 %14, 3
%16 = add nuw nsw i64 %15, 1
%17 = and i64 %16, 1
%18 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %18, label %57, label %19
19: ; preds = %12
%20 = and i64 %16, 4611686018427387902
br label %21
21: ; preds = %21, %19
%22 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %51, %21 ]
%23 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %19 ], [ %49, %21 ]
%24 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %19 ], [ %50, %21 ]
%25 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %52, %21 ]
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %6, i64 %22
%27 = bitcast i8* %26 to <4 x i8>*
%28 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %27
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %26, i64 4
%30 = bitcast i8* %29 to <4 x i8>*
%31 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %30
%32 = sext <4 x i8> %28 to <4 x i32>
%33 = sext <4 x i8> %31 to <4 x i32>
%34 = add <4 x i32> %23, <i32 -48, i32 -48, i32 -48, i32 -48>
%35 = add <4 x i32> %24, <i32 -48, i32 -48, i32 -48, i32 -48>
%36 = add <4 x i32> %34, %32
%37 = add <4 x i32> %35, %33
%38 = or i64 %22, 8
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %6, i64 %38
%40 = bitcast i8* %39 to <4 x i8>*
%41 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %40
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %39, i64 4
%43 = bitcast i8* %42 to <4 x i8>*
%44 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %43
%45 = sext <4 x i8> %41 to <4 x i32>
%46 = sext <4 x i8> %44 to <4 x i32>
%47 = add <4 x i32> %36, <i32 -48, i32 -48, i32 -48, i32 -48>
%48 = add <4 x i32> %37, <i32 -48, i32 -48, i32 -48, i32 -48>
%49 = add <4 x i32> %47, %45
%50 = add <4 x i32> %48, %46
%51 = add nuw i64 %22, 16
%52 = add i64 %25, 2
%53 = icmp eq i64 %52, %20
br i1 %53, label %54, label %21
54: ; preds = %21
%55 = add <4 x i32> %49, <i32 -48, i32 -48, i32 -48, i32 -48>
%56 = add <4 x i32> %50, <i32 -48, i32 -48, i32 -48, i32 -48>
br label %57
57: ; preds = %54, %12
%58 = phi <4 x i32> [ undef, %12 ], [ %49, %54 ]
%59 = phi <4 x i32> [ undef, %12 ], [ %50, %54 ]
%60 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %51, %54 ]
%61 = phi <4 x i32> [ <i32 -48, i32 -48, i32 -48, i32 -48>, %12 ], [ %55, %54 ]
%62 = phi <4 x i32> [ <i32 -48, i32 -48, i32 -48, i32 -48>, %12 ], [ %56, %54 ]
%63 = icmp eq i64 %17, 0
br i1 %63, label %75, label %64
64: ; preds = %57
%65 = getelementptr inbounds i8, i8* %6, i64 %60
%66 = bitcast i8* %65 to <4 x i8>*
%67 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %66
%68 = getelementptr inbounds i8, i8* %65, i64 4
%69 = bitcast i8* %68 to <4 x i8>*
%70 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %69
%71 = sext <4 x i8> %67 to <4 x i32>
%72 = sext <4 x i8> %70 to <4 x i32>
%73 = add <4 x i32> %61, %71
%74 = add <4 x i32> %62, %72
br label %75
75: ; preds = %57, %64
%76 = phi <4 x i32> [ %58, %57 ], [ %73, %64 ]
%77 = phi <4 x i32> [ %59, %57 ], [ %74, %64 ]
%78 = add <4 x i32> %77, %76
%79 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %78)
%80 = icmp eq i64 %13, %10
br i1 %80, label %94, label %81
81: ; preds = %9, %75
%82 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %13, %75 ]
%83 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %79, %75 ]
br label %84
84: ; preds = %81, %84
%85 = phi i64 [ %92, %84 ], [ %82, %81 ]
%86 = phi i32 [ %91, %84 ], [ %83, %81 ]
%87 = getelementptr inbounds i8, i8* %6, i64 %85
%88 = load i8, i8* %87
%89 = sext i8 %88 to i32
%90 = add i32 %86, -48
%91 = add i32 %90, %89
%92 = add nuw nsw i64 %85, 1
%93 = icmp eq i64 %92, %10
br i1 %93, label %94, label %84
94: ; preds = %84, %75, %0
%95 = phi i32 [ 0, %0 ], [ %79, %75 ], [ %91, %84 ]
%96 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %95)
%97 = call i32 @gettimeofday(%struct.timeval* %1, i32* null)
%98 = getelementptr inbounds %struct.timeval, %struct.timeval* %1, i64 0, i32 0
%99 = load i32, i32* %98
%100 = getelementptr inbounds %struct.timeval, %struct.timeval* %2, i64 0, i32 0
%101 = load i32, i32* %100
%102 = sub nsw i32 %99, %101
%103 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([16 x i8], [16 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %102)
ret i32 0
}