char *_itoa_word(unsigned long value, char *buflim, unsigned int base,
                 int upper_case) {
  extern const char _itoa_upper_digits[], _itoa_lower_digits[];
  const char *digits = upper_case ? _itoa_upper_digits : _itoa_lower_digits;
  char *bp = buflim;
  switch (base) {
  case 10:
    do
      *--bp = digits[value % 10];
    while ((value /= 10) != 0);
    break;
  case 16:
    do
      *--bp = digits[value % 16];
    while ((value /= 16) != 0);
    break;
  case 8:
    do
      *--bp = digits[value % 8];
    while ((value /= 8) != 0);
    break;
  default:
    do
      *--bp = digits[value % base];
    while ((value /= base) != 0);
  }
  return bp;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<_itoa_word>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
test   %eax,%eax
mov    0x2eda(%rip),%rcx
mov    0x2ebb(%rip),%rax
cmovne %rcx,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
sub    $0x8,%eax
je     1201 <_itoa_word+0x101>
jmp    1149 <_itoa_word+0x49>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
sub    $0xa,%eax
je     116b <_itoa_word+0x6b>
jmp    115a <_itoa_word+0x5a>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
sub    $0x10,%eax
je     11c0 <_itoa_word+0xc0>
jmp    1242 <_itoa_word+0x142>
jmp    1170 <_itoa_word+0x70>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    $0xa,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    (%rax,%rdx,1),%cl
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
mov    %cl,-0x1(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    $0xa,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rax,-0x8(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
jne    1170 <_itoa_word+0x70>
jmp    1295 <_itoa_word+0x195>
jmp    11c5 <_itoa_word+0xc5>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
and    $0xf,%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%cl
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
mov    %cl,-0x1(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
shr    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
jne    11c5 <_itoa_word+0xc5>
jmp    1295 <_itoa_word+0x195>
jmp    1206 <_itoa_word+0x106>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
and    $0x7,%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%cl
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
mov    %cl,-0x1(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
shr    $0x3,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
jne    1206 <_itoa_word+0x106>
jmp    1295 <_itoa_word+0x195>
jmp    1247 <_itoa_word+0x147>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    (%rax,%rdx,1),%cl
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
mov    %cl,-0x1(%rax)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rax,-0x8(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
jne    1247 <_itoa_word+0x147>
jmp    1295 <_itoa_word+0x195>
mov    -0x28(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<_itoa_word>:
mov    %rdi,%r9
test   %ecx,%ecx
jne    1151 <_itoa_word+0x51>
mov    0x2ed2(%rip),%r8
cmp    $0x10,%edx
je     115d <_itoa_word+0x5d>
cmp    $0xa,%edx
je     1181 <_itoa_word+0x81>
cmp    $0x8,%edx
jne    11c1 <_itoa_word+0xc1>
mov    %r9,%rax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %r9d,%ecx
and    $0x7,%ecx
movzbl (%r8,%rcx,1),%ecx
mov    %cl,-0x1(%rsi)
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
shr    $0x3,%rax
cmp    $0x8,%r9
mov    %rax,%r9
jae    1130 <_itoa_word+0x30>
jmp    11bd <_itoa_word+0xbd>
mov    0x2ea0(%rip),%r8
cmp    $0x10,%edx
jne    1113 <_itoa_word+0x13>
mov    %r9,%rax
mov    %r9d,%ecx
and    $0xf,%ecx
movzbl (%r8,%rcx,1),%ecx
mov    %cl,-0x1(%rsi)
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
shr    $0x4,%rax
cmp    $0x10,%r9
mov    %rax,%r9
jae    1160 <_itoa_word+0x60>
jmp    11bd <_itoa_word+0xbd>
movabs $0xcccccccccccccccd,%rcx
cc cc cc
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r9,%rax
mul    %rcx
shr    $0x3,%rdx
lea    (%rdx,%rdx,1),%rax
lea    (%rax,%rax,4),%rax
mov    %r9,%rdi
sub    %rax,%rdi
movzbl (%r8,%rdi,1),%eax
mov    %al,-0x1(%rsi)
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
cmp    $0xa,%r9
mov    %rdx,%r9
jae    1190 <_itoa_word+0x90>
mov    %rsi,%rax
ret
mov    %edx,%ecx
jmp    11ec <_itoa_word+0xec>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %r9,%rax
xor    %edx,%edx
div    %rcx
movzbl (%r8,%rdx,1),%edx
mov    %dl,-0x1(%rsi)
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
cmp    %rcx,%r9
mov    %rax,%r9
jb     11bd <_itoa_word+0xbd>
mov    %r9,%rax
shr    $0x20,%rax
jne    11d0 <_itoa_word+0xd0>
mov    %r9d,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ecx
jmp    11d8 <_itoa_word+0xd8>

LLVM IR (-O0):
@_itoa_upper_digits = external constant [0 x i8]
@_itoa_lower_digits = external constant [0 x i8]
define i8* @_itoa_word(i64 %0, i8* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i64
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i8*
%10 = alloca i8*
store i64 %0, i64* %5
store i8* %1, i8** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%11 = load i32, i32* %8
%12 = icmp ne i32 %11, 0
%13 = zext i1 %12 to i64
%14 = select i1 %12, i8* getelementptr inbounds ([0 x i8], [0 x i8]* @_itoa_upper_digits, i64 0, i64 0), i8* getelementptr inbounds ([0 x i8], [0 x i8]* @_itoa_lower_digits, i64 0, i64 0)
store i8* %14, i8** %9
%15 = load i8*, i8** %6
store i8* %15, i8** %10
%16 = load i32, i32* %7
switch i32 %16, label %59 [
i32 10, label %17
i32 16, label %31
i32 8, label %45
]
17: ; preds = %4
br label %18
18: ; preds = %26, %17
%19 = load i8*, i8** %9
%20 = load i64, i64* %5
%21 = urem i64 %20, 10
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %19, i64 %21
%23 = load i8, i8* %22
%24 = load i8*, i8** %10
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %24, i32 -1
store i8* %25, i8** %10
store i8 %23, i8* %25
br label %26
26: ; preds = %18
%27 = load i64, i64* %5
%28 = udiv i64 %27, 10
store i64 %28, i64* %5
%29 = icmp ne i64 %28, 0
br i1 %29, label %18, label %30
30: ; preds = %26
br label %77
31: ; preds = %4
br label %32
32: ; preds = %40, %31
%33 = load i8*, i8** %9
%34 = load i64, i64* %5
%35 = urem i64 %34, 16
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %33, i64 %35
%37 = load i8, i8* %36
%38 = load i8*, i8** %10
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %38, i32 -1
store i8* %39, i8** %10
store i8 %37, i8* %39
br label %40
40: ; preds = %32
%41 = load i64, i64* %5
%42 = udiv i64 %41, 16
store i64 %42, i64* %5
%43 = icmp ne i64 %42, 0
br i1 %43, label %32, label %44
44: ; preds = %40
br label %77
45: ; preds = %4
br label %46
46: ; preds = %54, %45
%47 = load i8*, i8** %9
%48 = load i64, i64* %5
%49 = urem i64 %48, 8
%50 = getelementptr inbounds i8, i8* %47, i64 %49
%51 = load i8, i8* %50
%52 = load i8*, i8** %10
%53 = getelementptr inbounds i8, i8* %52, i32 -1
store i8* %53, i8** %10
store i8 %51, i8* %53
br label %54
54: ; preds = %46
%55 = load i64, i64* %5
%56 = udiv i64 %55, 8
store i64 %56, i64* %5
%57 = icmp ne i64 %56, 0
br i1 %57, label %46, label %58
58: ; preds = %54
br label %77
59: ; preds = %4
br label %60
60: ; preds = %70, %59
%61 = load i8*, i8** %9
%62 = load i64, i64* %5
%63 = load i32, i32* %7
%64 = zext i32 %63 to i64
%65 = urem i64 %62, %64
%66 = getelementptr inbounds i8, i8* %61, i64 %65
%67 = load i8, i8* %66
%68 = load i8*, i8** %10
%69 = getelementptr inbounds i8, i8* %68, i32 -1
store i8* %69, i8** %10
store i8 %67, i8* %69
br label %70
70: ; preds = %60
%71 = load i32, i32* %7
%72 = zext i32 %71 to i64
%73 = load i64, i64* %5
%74 = udiv i64 %73, %72
store i64 %74, i64* %5
%75 = icmp ne i64 %74, 0
br i1 %75, label %60, label %76
76: ; preds = %70
br label %77
77: ; preds = %76, %58, %44, %30
%78 = load i8*, i8** %10
ret i8* %78
}

LLVM IR (-O2):
@_itoa_upper_digits = external constant [0 x i8]
@_itoa_lower_digits = external constant [0 x i8]
define i8* @_itoa_word(i64 %0, i8* writeonly %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp eq i32 %3, 0
%6 = select i1 %5, i8* getelementptr inbounds ([0 x i8], [0 x i8]* @_itoa_lower_digits, i64 0, i64 0), i8* getelementptr inbounds ([0 x i8], [0 x i8]* @_itoa_upper_digits, i64 0, i64 0)
switch i32 %2, label %7 [
i32 10, label %9
i32 16, label %18
i32 8, label %27
]
7: ; preds = %4
%8 = zext i32 %2 to i64
br label %36
9: ; preds = %4, %9
%10 = phi i64 [ %16, %9 ], [ %0, %4 ]
%11 = phi i8* [ %15, %9 ], [ %1, %4 ]
%12 = urem i64 %10, 10
%13 = getelementptr inbounds i8, i8* %6, i64 %12
%14 = load i8, i8* %13
%15 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 -1
store i8 %14, i8* %15
%16 = udiv i64 %10, 10
%17 = icmp ult i64 %10, 10
br i1 %17, label %45, label %9
18: ; preds = %4, %18
%19 = phi i64 [ %25, %18 ], [ %0, %4 ]
%20 = phi i8* [ %24, %18 ], [ %1, %4 ]
%21 = and i64 %19, 15
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %6, i64 %21
%23 = load i8, i8* %22
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %20, i64 -1
store i8 %23, i8* %24
%25 = lshr i64 %19, 4
%26 = icmp ult i64 %19, 16
br i1 %26, label %45, label %18
27: ; preds = %4, %27
%28 = phi i64 [ %34, %27 ], [ %0, %4 ]
%29 = phi i8* [ %33, %27 ], [ %1, %4 ]
%30 = and i64 %28, 7
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %6, i64 %30
%32 = load i8, i8* %31
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %29, i64 -1
store i8 %32, i8* %33
%34 = lshr i64 %28, 3
%35 = icmp ult i64 %28, 8
br i1 %35, label %45, label %27
36: ; preds = %7, %36
%37 = phi i64 [ %43, %36 ], [ %0, %7 ]
%38 = phi i8* [ %42, %36 ], [ %1, %7 ]
%39 = urem i64 %37, %8
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %6, i64 %39
%41 = load i8, i8* %40
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %38, i64 -1
store i8 %41, i8* %42
%43 = udiv i64 %37, %8
%44 = icmp ult i64 %37, %8
br i1 %44, label %45, label %36
45: ; preds = %27, %18, %9, %36
%46 = phi i8* [ %42, %36 ], [ %15, %9 ], [ %24, %18 ], [ %33, %27 ]
ret i8* %46
}