char *itoa(int x) {
  static char buf[30];
  int minus = 0;
  int ptr = 29;
  buf[29] = 0;
  if (!x)
    return "0";
  if (x < 0) {
    minus = 1;
    x = -x;
  }
  while (x > 0) {
    buf[--ptr] = x % 10 + '0';
    x /= 10;
  }
  if (minus)
    buf[--ptr] = '-';
  return buf + ptr;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<itoa>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
movl   $0x1d,-0x14(%rbp)
movb   $0x0,0x2f31(%rip)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jne    1136 <itoa+0x36>
lea    0xed3(%rip),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    11c8 <itoa+0xc8>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jge    114f <itoa+0x4f>
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
xor    %eax,%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1154 <itoa+0x54>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jle    1195 <itoa+0x95>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
add    $0x30,%edx
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movslq %eax,%rcx
lea    0x2eb1(%rip),%rax
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1154 <itoa+0x54>
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
je     11b6 <itoa+0xb6>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movslq %eax,%rcx
lea    0x2e7e(%rip),%rax
movb   $0x2d,(%rax,%rcx,1)
movslq -0x14(%rbp),%rcx
lea    0x2e6f(%rip),%rax
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<itoa>:
push   %rbx
movb   $0x0,0x2f45(%rip)
test   %edi,%edi
je     1174 <itoa+0x74>
movabs $0xffffffff00000000,%r8
ff ff ff
mov    %edi,%esi
neg    %esi
cmovs  %edi,%esi
movabs $0x1c00000000,%r11
movabs $0x1d00000000,%r10
lea    0x2f14(%rip),%rdx
mov    $0xcccccccd,%r9d
xchg   %ax,%ax
mov    %esi,%ecx
imul   %r9,%rcx
shr    $0x23,%rcx
lea    (%rcx,%rcx,1),%eax
lea    (%rax,%rax,4),%eax
mov    %esi,%ebx
sub    %eax,%ebx
or     $0x30,%bl
mov    %bl,(%rdx)
add    %r8,%r11
add    %r8,%r10
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
cmp    $0x9,%esi
mov    %ecx,%esi
ja     1140 <itoa+0x40>
test   %edi,%edi
js     117d <itoa+0x7d>
sar    $0x20,%r10
jmp    1190 <itoa+0x90>
lea    0xe85(%rip),%rax
pop    %rbx
ret
sar    $0x20,%r11
lea    0x2ea8(%rip),%rax
movb   $0x2d,(%r11,%rax,1)
mov    %r11,%r10
lea    0x2e99(%rip),%rax
add    %r10,%rax
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
@itoa.buf = internal global [30 x i8] zeroinitializer
@.str = [2 x i8] c"0\00"
define i8* @itoa(i32 %0) {
%2 = alloca i8*
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32 0, i32* %4
store i32 29, i32* %5
store i8 0, i8* getelementptr inbounds ([30 x i8], [30 x i8]* @itoa.buf, i64 0, i64 29)
%6 = load i32, i32* %3
%7 = icmp ne i32 %6, 0
br i1 %7, label %9, label %8
8: ; preds = %1
store i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i8** %2
br label %42
9: ; preds = %1
%10 = load i32, i32* %3
%11 = icmp slt i32 %10, 0
br i1 %11, label %12, label %15
12: ; preds = %9
store i32 1, i32* %4
%13 = load i32, i32* %3
%14 = sub nsw i32 0, %13
store i32 %14, i32* %3
br label %15
15: ; preds = %12, %9
br label %16
16: ; preds = %19, %15
%17 = load i32, i32* %3
%18 = icmp sgt i32 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %30
19: ; preds = %16
%20 = load i32, i32* %3
%21 = srem i32 %20, 10
%22 = add nsw i32 %21, 48
%23 = trunc i32 %22 to i8
%24 = load i32, i32* %5
%25 = add nsw i32 %24, -1
store i32 %25, i32* %5
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds [30 x i8], [30 x i8]* @itoa.buf, i64 0, i64 %26
store i8 %23, i8* %27
%28 = load i32, i32* %3
%29 = sdiv i32 %28, 10
store i32 %29, i32* %3
br label %16
30: ; preds = %16
%31 = load i32, i32* %4
%32 = icmp ne i32 %31, 0
br i1 %32, label %33, label %38
33: ; preds = %30
%34 = load i32, i32* %5
%35 = add nsw i32 %34, -1
store i32 %35, i32* %5
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds [30 x i8], [30 x i8]* @itoa.buf, i64 0, i64 %36
store i8 45, i8* %37
br label %38
38: ; preds = %33, %30
%39 = load i32, i32* %5
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i8, i8* getelementptr inbounds ([30 x i8], [30 x i8]* @itoa.buf, i64 0, i64 0), i64 %40
store i8* %41, i8** %2
br label %42
42: ; preds = %38, %8
%43 = load i8*, i8** %2
ret i8* %43
}

LLVM IR (-O2):
@itoa.buf = internal global [30 x i8] zeroinitializer
@.str = [2 x i8] c"0\00"
define i8* @itoa(i32 %0) {
store i8 0, i8* getelementptr inbounds ([30 x i8], [30 x i8]* @itoa.buf, i64 0, i64 29)
%2 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %2, label %29, label %3
3: ; preds = %1
%4 = icmp slt i32 %0, 0
%5 = sub nsw i32 0, %0
%6 = select i1 %4, i32 %5, i32 %0
br label %7
7: ; preds = %3, %7
%8 = phi i64 [ 29, %3 ], [ %13, %7 ]
%9 = phi i32 [ %6, %3 ], [ %15, %7 ]
%10 = urem i32 %9, 10
%11 = trunc i32 %10 to i8
%12 = or i8 %11, 48
%13 = add nsw i64 %8, -1
%14 = getelementptr inbounds [30 x i8], [30 x i8]* @itoa.buf, i64 0, i64 %13
store i8 %12, i8* %14
%15 = udiv i32 %9, 10
%16 = icmp ult i32 %9, 10
br i1 %16, label %17, label %7
17: ; preds = %7
br i1 %4, label %21, label %18
18: ; preds = %17
%19 = shl i64 %13, 32
%20 = ashr exact i64 %19, 32
br label %26
21: ; preds = %17
%22 = shl i64 %8, 32
%23 = add i64 %22, -8589934592
%24 = ashr exact i64 %23, 32
%25 = getelementptr inbounds [30 x i8], [30 x i8]* @itoa.buf, i64 0, i64 %24
store i8 45, i8* %25
br label %26
26: ; preds = %18, %21
%27 = phi i64 [ %20, %18 ], [ %24, %21 ]
%28 = getelementptr inbounds [30 x i8], [30 x i8]* @itoa.buf, i64 0, i64 %27
br label %29
29: ; preds = %1, %26
%30 = phi i8* [ %28, %26 ], [ getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), %1 ]
ret i8* %30
}