int atoi(const char *str) {
  int res = 0;
  int sign = 1;
  int i = 0;
  if (str[0] == '-') {
    sign = -1;
    i++;
  }
  for (; str[i] != '\0'; ++i)
    res = res * 10 + str[i] - '0';
  return sign * res;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<atoi>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%eax
cmp    $0x2d,%eax
jne    113d <atoi+0x3d>
movl   $0xffffffff,-0x10(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1142 <atoi+0x42>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
cmp    $0x0,%eax
je     117d <atoi+0x7d>
imul   $0xa,-0xc(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
movsbl (%rcx,%rdx,1),%ecx
add    %ecx,%eax
sub    $0x30,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1142 <atoi+0x42>
mov    -0x10(%rbp),%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<atoi>:
mov    (%rdi),%sil
xor    %eax,%eax
cmp    $0x2d,%sil
sete   %al
mov    (%rdi,%rax,1),%cl
test   %cl,%cl
je     1139 <atoi+0x39>
add    %rdi,%rax
add    $0x1,%rax
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax)
movsbl %cl,%ecx
lea    (%rdx,%rdx,4),%edx
lea    (%rcx,%rdx,2),%edx
add    $0xffffffd0,%edx
movzbl (%rax),%ecx
add    $0x1,%rax
test   %cl,%cl
jne    1120 <atoi+0x20>
jmp    113b <atoi+0x3b>
xor    %edx,%edx
mov    %edx,%eax
neg    %eax
cmp    $0x2d,%sil
cmovne %edx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @atoi(i8* %0) {
%2 = alloca i8*
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i8* %0, i8** %2
store i32 0, i32* %3
store i32 1, i32* %4
store i32 0, i32* %5
%6 = load i8*, i8** %2
%7 = getelementptr inbounds i8, i8* %6, i64 0
%8 = load i8, i8* %7
%9 = sext i8 %8 to i32
%10 = icmp eq i32 %9, 45
br i1 %10, label %11, label %14
11: ; preds = %1
store i32 -1, i32* %4
%12 = load i32, i32* %5
%13 = add nsw i32 %12, 1
store i32 %13, i32* %5
br label %14
14: ; preds = %11, %1
br label %15
15: ; preds = %34, %14
%16 = load i8*, i8** %2
%17 = load i32, i32* %5
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i8, i8* %16, i64 %18
%20 = load i8, i8* %19
%21 = sext i8 %20 to i32
%22 = icmp ne i32 %21, 0
br i1 %22, label %23, label %37
23: ; preds = %15
%24 = load i32, i32* %3
%25 = mul nsw i32 %24, 10
%26 = load i8*, i8** %2
%27 = load i32, i32* %5
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %26, i64 %28
%30 = load i8, i8* %29
%31 = sext i8 %30 to i32
%32 = add nsw i32 %25, %31
%33 = sub nsw i32 %32, 48
store i32 %33, i32* %3
br label %34
34: ; preds = %23
%35 = load i32, i32* %5
%36 = add nsw i32 %35, 1
store i32 %36, i32* %5
br label %15
37: ; preds = %15
%38 = load i32, i32* %4
%39 = load i32, i32* %3
%40 = mul nsw i32 %38, %39
ret i32 %40
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @atoi(i8* nocapture %0) {
%2 = load i8, i8* %0
%3 = icmp eq i8 %2, 45
%4 = zext i1 %3 to i64
%5 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %4
%6 = load i8, i8* %5
%7 = icmp eq i8 %6, 0
br i1 %7, label %20, label %8
8: ; preds = %1, %8
%9 = phi i64 [ %16, %8 ], [ %4, %1 ]
%10 = phi i8 [ %18, %8 ], [ %6, %1 ]
%11 = phi i32 [ %15, %8 ], [ 0, %1 ]
%12 = sext i8 %10 to i32
%13 = mul nsw i32 %11, 10
%14 = add i32 %13, -48
%15 = add i32 %14, %12
%16 = add nuw nsw i64 %9, 1
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %16
%18 = load i8, i8* %17
%19 = icmp eq i8 %18, 0
br i1 %19, label %20, label %8
20: ; preds = %8, %1
%21 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %15, %8 ]
%22 = sub nsw i32 0, %21
%23 = select i1 %3, i32 %22, i32 %21
ret i32 %23
}