long long fibonacci_improved(unsigned int n) {
  if (n <= 0) {
    return 0;
  }
  if (n < 2) {
    return 1;
  }
  long long fibFirst = 0;
  long long fibSecond = 1;
  long long fibResult;
  for (int i = 2; i <= n; ++i) {
    fibResult = fibFirst + fibSecond;
    fibFirst = fibSecond;
    fibSecond = fibResult;
  }
  return fibResult;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fibonacci_improved>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
ja     111e <fibonacci_improved+0x1e>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    118a <fibonacci_improved+0x8a>
cmpl   $0x2,-0xc(%rbp)
jae    1135 <fibonacci_improved+0x35>
movq   $0x1,-0x8(%rbp)
jmp    118a <fibonacci_improved+0x8a>
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
movq   $0x1,-0x20(%rbp)
movl   $0x2,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
ja     1182 <fibonacci_improved+0x82>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    114c <fibonacci_improved+0x4c>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fibonacci_improved>:
test   %edi,%edi
je     110f <fibonacci_improved+0xf>
cmp    $0x1,%edi
jne    1112 <fibonacci_improved+0x12>
mov    $0x1,%eax
ret
xor    %eax,%eax
ret
lea    -0x1(%rdi),%esi
add    $0xfffffffe,%edi
mov    %esi,%ecx
and    $0x7,%ecx
cmp    $0x7,%edi
jae    112b <fibonacci_improved+0x2b>
mov    $0x1,%eax
xor    %edx,%edx
jmp    115d <fibonacci_improved+0x5d>
and    $0xfffffff8,%esi
mov    $0x1,%eax
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    %rax,%rdx
add    %rdx,%rax
add    %rax,%rdx
add    %rdx,%rax
add    %rax,%rdx
add    %rdx,%rax
add    %rax,%rdx
add    %rdx,%rax
add    $0xfffffff8,%esi
jne    1140 <fibonacci_improved+0x40>
test   %ecx,%ecx
je     1181 <fibonacci_improved+0x81>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rax,%rsi
mov    %rdx,%rax
add    %rsi,%rax
mov    %rsi,%rdx
add    $0xffffffff,%ecx
jne    1170 <fibonacci_improved+0x70>
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @fibonacci_improved(i32 %0) {
%2 = alloca i64
%3 = alloca i32
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
%8 = load i32, i32* %3
%9 = icmp ule i32 %8, 0
br i1 %9, label %10, label %11
10: ; preds = %1
store i64 0, i64* %2
br label %31
11: ; preds = %1
%12 = load i32, i32* %3
%13 = icmp ult i32 %12, 2
br i1 %13, label %14, label %15
14: ; preds = %11
store i64 1, i64* %2
br label %31
15: ; preds = %11
store i64 0, i64* %4
store i64 1, i64* %5
store i32 2, i32* %7
br label %16
16: ; preds = %26, %15
%17 = load i32, i32* %7
%18 = load i32, i32* %3
%19 = icmp ule i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %29
20: ; preds = %16
%21 = load i64, i64* %4
%22 = load i64, i64* %5
%23 = add nsw i64 %21, %22
store i64 %23, i64* %6
%24 = load i64, i64* %5
store i64 %24, i64* %4
%25 = load i64, i64* %6
store i64 %25, i64* %5
br label %26
26: ; preds = %20
%27 = load i32, i32* %7
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %7
br label %16
29: ; preds = %16
%30 = load i64, i64* %6
store i64 %30, i64* %2
br label %31
31: ; preds = %29, %14, %10
%32 = load i64, i64* %2
ret i64 %32
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @fibonacci_improved(i32 %0) {
switch i32 %0, label %2 [
i32 0, label %36
i32 1, label %9
]
2: ; preds = %1
%3 = add i32 %0, -1
%4 = add i32 %0, -2
%5 = and i32 %3, 7
%6 = icmp ult i32 %4, 7
br i1 %6, label %24, label %7
7: ; preds = %2
%8 = and i32 %3, -8
br label %10
9: ; preds = %1
br label %36
10: ; preds = %10, %7
%11 = phi i64 [ 1, %7 ], [ %21, %10 ]
%12 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %20, %10 ]
%13 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %22, %10 ]
%14 = add nsw i64 %11, %12
%15 = add nsw i64 %14, %11
%16 = add nsw i64 %15, %14
%17 = add nsw i64 %16, %15
%18 = add nsw i64 %17, %16
%19 = add nsw i64 %18, %17
%20 = add nsw i64 %19, %18
%21 = add nsw i64 %20, %19
%22 = add i32 %13, 8
%23 = icmp eq i32 %22, %8
br i1 %23, label %24, label %10
24: ; preds = %10, %2
%25 = phi i64 [ undef, %2 ], [ %21, %10 ]
%26 = phi i64 [ 1, %2 ], [ %21, %10 ]
%27 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %20, %10 ]
%28 = icmp eq i32 %5, 0
br i1 %28, label %36, label %29
29: ; preds = %24, %29
%30 = phi i64 [ %33, %29 ], [ %26, %24 ]
%31 = phi i64 [ %30, %29 ], [ %27, %24 ]
%32 = phi i32 [ %34, %29 ], [ 0, %24 ]
%33 = add nsw i64 %30, %31
%34 = add i32 %32, 1
%35 = icmp eq i32 %34, %5
br i1 %35, label %36, label %29
36: ; preds = %24, %29, %1, %9
%37 = phi i64 [ 1, %9 ], [ 0, %1 ], [ %25, %24 ], [ %33, %29 ]
ret i64 %37
}