char *int_tobin(const unsigned long long value, char *buffer) {
  const unsigned long long mask = 1;
  unsigned char nonzero = 0;
  for (char bit = 63; bit >= 0; --bit) {
    if ((value & (mask << bit)) == 1) {
      nonzero = 1;
      *buffer++ = '1';
    } else if (nonzero != 0) {
      *buffer++ = '0';
    }
  }
  *buffer = '\0';
  return buffer;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<int_tobin>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movq   $0x1,-0x18(%rbp)
movb   $0x0,-0x19(%rbp)
movb   $0x3f,-0x1a(%rbp)
movsbl -0x1a(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
jl     119c <int_tobin+0x9c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsbl -0x1a(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%rdx
mov    %rdx,%rcx
and    %rcx,%rax
cmp    $0x1,%rax
jne    1166 <int_tobin+0x66>
movb   $0x1,-0x19(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rbp)
movb   $0x31,(%rax)
jmp    118a <int_tobin+0x8a>
movzbl -0x19(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1185 <int_tobin+0x85>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rbp)
movb   $0x30,(%rax)
jmp    118a <int_tobin+0x8a>
jmp    118f <int_tobin+0x8f>
mov    -0x1a(%rbp),%al
add    $0xff,%al
mov    %al,-0x1a(%rbp)
jmp    111c <int_tobin+0x1c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movb   $0x0,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<int_tobin>:
mov    %rsi,%rax
mov    $0x3f,%ecx
xor    %esi,%esi
jmp    1121 <int_tobin+0x21>
nopl   0x0(%rax)
mov    $0x1,%sil
mov    $0x31,%dl
mov    %dl,(%rax)
add    $0x1,%rax
sub    $0x1,%rcx
jb     1177 <int_tobin+0x77>
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%rdx
and    %rdi,%rdx
cmp    $0x1,%rdx
jne    1140 <int_tobin+0x40>
mov    $0x1,%sil
mov    $0x31,%dl
jmp    1147 <int_tobin+0x47>
nopl   0x0(%rax)
mov    $0x30,%dl
test   %sil,%sil
je     1173 <int_tobin+0x73>
mov    %dl,(%rax)
add    $0x1,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%rdx
and    %rdi,%rdx
cmp    $0x1,%rdx
je     1110 <int_tobin+0x10>
mov    $0x30,%dl
test   %sil,%sil
jne    1115 <int_tobin+0x15>
xor    %esi,%esi
sub    $0x1,%rcx
jae    1121 <int_tobin+0x21>
jmp    1177 <int_tobin+0x77>
xor    %esi,%esi
jmp    114d <int_tobin+0x4d>
movb   $0x0,(%rax)
ret

LLVM IR (-O0):
define i8* @int_tobin(i64 %0, i8* %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i64
%6 = alloca i8
%7 = alloca i8
store i64 %0, i64* %3
store i8* %1, i8** %4
store i64 1, i64* %5
store i8 0, i8* %6
store i8 63, i8* %7
br label %8
8: ; preds = %32, %2
%9 = load i8, i8* %7
%10 = sext i8 %9 to i32
%11 = icmp sge i32 %10, 0
br i1 %11, label %12, label %35
12: ; preds = %8
%13 = load i64, i64* %3
%14 = load i8, i8* %7
%15 = sext i8 %14 to i32
%16 = zext i32 %15 to i64
%17 = shl i64 1, %16
%18 = and i64 %13, %17
%19 = icmp eq i64 %18, 1
br i1 %19, label %20, label %23
20: ; preds = %12
store i8 1, i8* %6
%21 = load i8*, i8** %4
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i32 1
store i8* %22, i8** %4
store i8 49, i8* %21
br label %31
23: ; preds = %12
%24 = load i8, i8* %6
%25 = zext i8 %24 to i32
%26 = icmp ne i32 %25, 0
br i1 %26, label %27, label %30
27: ; preds = %23
%28 = load i8*, i8** %4
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i32 1
store i8* %29, i8** %4
store i8 48, i8* %28
br label %30
30: ; preds = %27, %23
br label %31
31: ; preds = %30, %20
br label %32
32: ; preds = %31
%33 = load i8, i8* %7
%34 = add i8 %33, -1
store i8 %34, i8* %7
br label %8
35: ; preds = %8
%36 = load i8*, i8** %4
store i8 0, i8* %36
%37 = load i8*, i8** %4
ret i8* %37
}

LLVM IR (-O2):
define i8* @int_tobin(i64 %0, i8* writeonly %1) {
br label %4
3: ; preds = %30
store i8 0, i8* %31
ret i8* %31
4: ; preds = %30, %2
%5 = phi i64 [ 63, %2 ], [ %33, %30 ]
%6 = phi i8 [ 0, %2 ], [ %32, %30 ]
%7 = phi i8* [ %1, %2 ], [ %31, %30 ]
%8 = shl nuw i64 1, %5
%9 = and i64 %8, %0
%10 = icmp eq i64 %9, 1
br i1 %10, label %13, label %11
11: ; preds = %4
%12 = icmp eq i8 %6, 0
br i1 %12, label %17, label %13
13: ; preds = %11, %4
%14 = phi i8 [ 49, %4 ], [ 48, %11 ]
%15 = phi i8 [ 1, %4 ], [ %6, %11 ]
%16 = getelementptr inbounds i8, i8* %7, i64 1
store i8 %14, i8* %7
br label %17
17: ; preds = %13, %11
%18 = phi i8* [ %7, %11 ], [ %16, %13 ]
%19 = phi i8 [ 0, %11 ], [ %15, %13 ]
%20 = add nsw i64 %5, -1
%21 = shl nuw i64 1, %20
%22 = and i64 %21, %0
%23 = icmp eq i64 %22, 1
br i1 %23, label %26, label %24
24: ; preds = %17
%25 = icmp eq i8 %19, 0
br i1 %25, label %30, label %26
26: ; preds = %24, %17
%27 = phi i8 [ 49, %17 ], [ 48, %24 ]
%28 = phi i8 [ 1, %17 ], [ %19, %24 ]
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %18, i64 1
store i8 %27, i8* %18
br label %30
30: ; preds = %26, %24
%31 = phi i8* [ %18, %24 ], [ %29, %26 ]
%32 = phi i8 [ 0, %24 ], [ %28, %26 ]
%33 = add nsw i64 %5, -2
%34 = icmp eq i64 %20, 0
br i1 %34, label %3, label %4
}