unsigned long long paths(int x, int y) {
  if (y == 0) {
    return 1;
  } else if (y > 0 && y < x) {
    return paths(x, y - 1) + paths(x - 1, y);
  } else if (x == y) {
    return 2 * paths(x, y - 1);
  }
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<paths>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0xc(%rbp)
mov    %esi,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    1135 <paths+0x25>
movq   $0x1,-0x8(%rbp)
jmp    11b7 <paths+0xa7>
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
jle    117e <paths+0x6e>
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    117e <paths+0x6e>
mov    -0xc(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
call   1030 <paths@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edi
sub    $0x1,%edi
mov    -0x10(%rbp),%esi
call   1030 <paths@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    11b7 <paths+0xa7>
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jne    11a5 <paths+0x95>
mov    -0xc(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
call   1030 <paths@plt>
shl    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    11b7 <paths+0xa7>
jmp    11aa <paths+0x9a>
jmp    11af <paths+0x9f>
movq   $0xffffffffffffffff,-0x8(%rbp)
ff
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<paths>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
test   %esi,%esi
je     117d <paths+0x6d>
mov    %esi,%r14d
mov    %edi,%ebp
lea    -0x1(%r14),%r15d
xor    %ebx,%ebx
test   %esi,%esi
jle    1160 <paths+0x50>
cmp    %r14d,%ebp
jle    1160 <paths+0x50>
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %rbx,%r12
mov    %ebp,%edi
mov    %r15d,%esi
call   1030 <paths@plt>
mov    %rax,%rbx
add    $0xffffffff,%ebp
add    %r12,%rbx
test   %r14d,%r14d
jle    1160 <paths+0x50>
cmp    %r14d,%ebp
jg     1140 <paths+0x30>
mov    $0xffffffffffffffff,%rax
cmp    %r14d,%ebp
jne    1184 <paths+0x74>
mov    %r14d,%edi
mov    %r15d,%esi
call   1030 <paths@plt>
lea    (%rbx,%rax,2),%rbx
jmp    1187 <paths+0x77>
mov    $0x1,%eax
xor    %ebx,%ebx
add    %rax,%rbx
mov    %rbx,%rax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i64 @paths(i32 %0, i32 %1) {
%3 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %3, label %27, label %4
4: ; preds = %2
%5 = icmp sgt i32 %1, 0
%6 = add nsw i32 %1, -1
%7 = icmp sgt i32 %0, %1
%8 = and i1 %5, %7
br i1 %8, label %9, label %17
9: ; preds = %4, %9
%10 = phi i64 [ %14, %9 ], [ 0, %4 ]
%11 = phi i32 [ %13, %9 ], [ %0, %4 ]
%12 = tail call i64 @paths(i32 %11, i32 %6)
%13 = add nsw i32 %11, -1
%14 = add i64 %12, %10
%15 = icmp sgt i32 %13, %1
%16 = and i1 %5, %15
br i1 %16, label %9, label %17
17: ; preds = %9, %4
%18 = phi i32 [ %0, %4 ], [ %13, %9 ]
%19 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %14, %9 ]
%20 = icmp eq i32 %18, %1
br i1 %20, label %23, label %27
21: ; preds = %27, %23
%22 = phi i64 [ %26, %23 ], [ %30, %27 ]
ret i64 %22
23: ; preds = %17
%24 = tail call i64 @paths(i32 %1, i32 %6)
%25 = shl i64 %24, 1
%26 = add i64 %25, %19
br label %21
27: ; preds = %2, %17
%28 = phi i64 [ %19, %17 ], [ 0, %2 ]
%29 = phi i64 [ -1, %17 ], [ 1, %2 ]
%30 = add i64 %29, %28
br label %21
}