int addDigits(int num) {
  int m = num % 10;
  int n = num / 10;
  int sum = 0;
  if (n == 0) {
    return m;
  } else {
    sum = sum + m;
    while (n != 0) {
      num = n;
      m = num % 10;
      n = num / 10;
      sum = sum + m;
    }
    if (sum >= 10) {
      return addDigits(sum);
    } else {
      return sum;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<addDigits>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    1153 <addDigits+0x43>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11b6 <addDigits+0xa6>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
je     1196 <addDigits+0x86>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    115c <addDigits+0x4c>
cmpl   $0xa,-0x14(%rbp)
jl     11b0 <addDigits+0xa0>
mov    -0x14(%rbp),%edi
call   1030 <addDigits@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11b6 <addDigits+0xa6>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<addDigits>:
mov    %edi,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movslq %eax,%rcx
imul   $0x66666667,%rcx,%rdx
mov    %rdx,%rsi
shr    $0x3f,%rsi
sar    $0x22,%rdx
add    %esi,%edx
add    %edx,%edx
lea    (%rdx,%rdx,4),%esi
mov    %ecx,%edx
sub    %esi,%edx
add    $0x9,%ecx
cmp    $0x13,%ecx
jb     118b <addDigits+0x8b>
mov    %eax,%r8d
mov    %edx,%eax
nopl   (%rax)
movslq %r8d,%rcx
imul   $0x66666667,%rcx,%rdx
mov    %rdx,%r9
shr    $0x3f,%r9
sar    $0x22,%rdx
lea    (%rdx,%r9,1),%r8d
movslq %r8d,%rdi
imul   $0x66666667,%rdi,%rcx
mov    %rcx,%rsi
shr    $0x3f,%rsi
sar    $0x22,%rcx
add    %esi,%ecx
add    %ecx,%ecx
lea    (%rcx,%rcx,4),%ecx
sub    %ecx,%edi
add    %edi,%eax
lea    (%rdx,%r9,1),%ecx
add    $0x9,%ecx
cmp    $0x12,%ecx
ja     1140 <addDigits+0x40>
cmp    $0x9,%eax
jg     1110 <addDigits+0x10>
ret
mov    %edx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @addDigits(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
%7 = load i32, i32* %3
%8 = srem i32 %7, 10
store i32 %8, i32* %4
%9 = load i32, i32* %3
%10 = sdiv i32 %9, 10
store i32 %10, i32* %5
store i32 0, i32* %6
%11 = load i32, i32* %5
%12 = icmp eq i32 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %15
13: ; preds = %1
%14 = load i32, i32* %4
store i32 %14, i32* %2
br label %39
15: ; preds = %1
%16 = load i32, i32* %6
%17 = load i32, i32* %4
%18 = add nsw i32 %16, %17
store i32 %18, i32* %6
br label %19
19: ; preds = %22, %15
%20 = load i32, i32* %5
%21 = icmp ne i32 %20, 0
br i1 %21, label %22, label %31
22: ; preds = %19
%23 = load i32, i32* %5
store i32 %23, i32* %3
%24 = load i32, i32* %3
%25 = srem i32 %24, 10
store i32 %25, i32* %4
%26 = load i32, i32* %3
%27 = sdiv i32 %26, 10
store i32 %27, i32* %5
%28 = load i32, i32* %6
%29 = load i32, i32* %4
%30 = add nsw i32 %28, %29
store i32 %30, i32* %6
br label %19
31: ; preds = %19
%32 = load i32, i32* %6
%33 = icmp sge i32 %32, 10
br i1 %33, label %34, label %37
34: ; preds = %31
%35 = load i32, i32* %6
%36 = call i32 @addDigits(i32 %35)
store i32 %36, i32* %2
br label %39
37: ; preds = %31
%38 = load i32, i32* %6
store i32 %38, i32* %2
br label %39
39: ; preds = %37, %34, %13
%40 = load i32, i32* %2
ret i32 %40
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @addDigits(i32 %0) {
br label %2
2: ; preds = %15, %1
%3 = phi i32 [ %0, %1 ], [ %12, %15 ]
%4 = srem i32 %3, 10
%5 = add i32 %3, 9
%6 = icmp ult i32 %5, 19
br i1 %6, label %17, label %7
7: ; preds = %2, %7
%8 = phi i32 [ %10, %7 ], [ %3, %2 ]
%9 = phi i32 [ %12, %7 ], [ %4, %2 ]
%10 = sdiv i32 %8, 10
%11 = srem i32 %10, 10
%12 = add nsw i32 %11, %9
%13 = add nsw i32 %10, 9
%14 = icmp ult i32 %13, 19
br i1 %14, label %15, label %7
15: ; preds = %7
%16 = icmp sgt i32 %12, 9
br i1 %16, label %2, label %17
17: ; preds = %15, %2
%18 = phi i32 [ %4, %2 ], [ %12, %15 ]
ret i32 %18
}