char *itoa(int val) {
  static char buf[32] = {0};
  int i = 30;
  for (; val && i; --i, val /= 10)
    buf[i] = "0123456789"[val % 10];
  return &buf[i + 1];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<itoa>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x1e,-0x8(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %al,-0x9(%rbp)
je     1127 <itoa+0x27>
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
setne  %al
mov    %al,-0x9(%rbp)
mov    -0x9(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1137 <itoa+0x37>
jmp    1179 <itoa+0x79>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
movslq %edx,%rcx
lea    0xeb4(%rip),%rax
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
movslq -0x8(%rbp),%rcx
lea    0x2ed6(%rip),%rax
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    110e <itoa+0xe>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
movslq %eax,%rcx
lea    0x2ea7(%rip),%rax
add    %rcx,%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<itoa>:
test   %edi,%edi
je     1165 <itoa+0x65>
mov    $0x1f,%ecx
lea    0xef0(%rip),%r8
lea    0x2f19(%rip),%r9
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %edi,%rax
imul   $0x66666667,%rax,%rdi
mov    %rdi,%rsi
shr    $0x3f,%rsi
sar    $0x22,%rdi
add    %esi,%edi
lea    (%rdi,%rdi,1),%esi
lea    (%rsi,%rsi,4),%esi
mov    %eax,%edx
sub    %esi,%edx
movslq %edx,%rdx
movzbl (%rdx,%r8,1),%edx
mov    %dl,-0x1(%rcx,%r9,1)
add    $0xfffffff6,%eax
lea    -0x1(%rcx),%rsi
cmp    $0xffffffec,%eax
ja     116a <itoa+0x6a>
cmp    $0x2,%rcx
mov    %rsi,%rcx
jne    1120 <itoa+0x20>
jmp    116a <itoa+0x6a>
mov    $0x1f,%esi
lea    0x2ebf(%rip),%rax
add    %rsi,%rax
ret

LLVM IR (-O0):
@itoa.buf = internal global [32 x i8] zeroinitializer
@.str = [11 x i8] c"0123456789\00"
define i8* @itoa(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
store i32 30, i32* %3
br label %4
4: ; preds = %21, %1
%5 = load i32, i32* %2
%6 = icmp ne i32 %5, 0
br i1 %6, label %7, label %10
7: ; preds = %4
%8 = load i32, i32* %3
%9 = icmp ne i32 %8, 0
br label %10
10: ; preds = %7, %4
%11 = phi i1 [ false, %4 ], [ %9, %7 ]
br i1 %11, label %12, label %26
12: ; preds = %10
%13 = load i32, i32* %2
%14 = srem i32 %13, 10
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds [11 x i8], [11 x i8]* @.str, i64 0, i64 %15
%17 = load i8, i8* %16
%18 = load i32, i32* %3
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds [32 x i8], [32 x i8]* @itoa.buf, i64 0, i64 %19
store i8 %17, i8* %20
br label %21
21: ; preds = %12
%22 = load i32, i32* %3
%23 = add nsw i32 %22, -1
store i32 %23, i32* %3
%24 = load i32, i32* %2
%25 = sdiv i32 %24, 10
store i32 %25, i32* %2
br label %4
26: ; preds = %10
%27 = load i32, i32* %3
%28 = add nsw i32 %27, 1
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds [32 x i8], [32 x i8]* @itoa.buf, i64 0, i64 %29
ret i8* %30
}

LLVM IR (-O2):
@itoa.buf = internal global [32 x i8] zeroinitializer
@.str = [11 x i8] c"0123456789\00"
define i8* @itoa(i32 %0) {
%2 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %2, label %20, label %3
3: ; preds = %1, %3
%4 = phi i64 [ %11, %3 ], [ 30, %1 ]
%5 = phi i32 [ %12, %3 ], [ %0, %1 ]
%6 = srem i32 %5, 10
%7 = sext i32 %6 to i64
%8 = getelementptr inbounds [11 x i8], [11 x i8]* @.str, i64 0, i64 %7
%9 = load i8, i8* %8
%10 = getelementptr inbounds [32 x i8], [32 x i8]* @itoa.buf, i64 0, i64 %4
store i8 %9, i8* %10
%11 = add nsw i64 %4, -1
%12 = sdiv i32 %5, 10
%13 = add i32 %5, -10
%14 = icmp ult i32 %13, -19
%15 = icmp ne i64 %11, 0
%16 = select i1 %14, i1 %15, i1 false
br i1 %16, label %3, label %17
17: ; preds = %3
%18 = shl i64 %4, 32
%19 = ashr exact i64 %18, 32
br label %20
20: ; preds = %17, %1
%21 = phi i64 [ 31, %1 ], [ %19, %17 ]
%22 = getelementptr inbounds [32 x i8], [32 x i8]* @itoa.buf, i64 0, i64 %21
ret i8* %22
}