#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ free(char *);
scalar_t__ malloc(int);
int /*<<< orphan*/ strcpy(char *, char *);
int strlen(char *);
void itoa(int n, char str[]) {
  int i, j, sign;
  char *temp;
  if ((sign = n) < 0)
    n = -n;
  i = 0;
  do {
    str[i++] = n % 10 + '0';
  } while ((n /= 10) > 0);
  if (sign < 0)
    str[i++] = '-';
  str[i] = '\0';
  temp = (char *)malloc(strlen(str) * sizeof(char));
  for (j = strlen(str) - 1, i = 0; j >= 0; j--, i++)
    temp[i] = str[j];
  temp[i] = '\0';
  strcpy(str, temp);
  free(temp);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<itoa>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
jge    1166 <itoa+0x26>
xor    %eax,%eax
sub    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
add    $0x30,%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x14(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x4(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
jg     116d <itoa+0x2d>
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jge    11c7 <itoa+0x87>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movb   $0x2d,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1050 <strlen@plt>
cltq
shl    $0x0,%rax
mov    %eax,%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1050 <strlen@plt>
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
jl     123a <itoa+0xfa>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1203 <itoa+0xc3>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
call   1040 <strcpy@plt>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<itoa>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
mov    %rsi,%r15
mov    %edi,%ecx
neg    %ecx
cmovs  %edi,%ecx
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %ecx,%rdx
imul   $0x66666667,%rdx,%rcx
mov    %rcx,%rsi
shr    $0x3f,%rsi
sar    $0x22,%rcx
add    %esi,%ecx
lea    (%rcx,%rcx,1),%esi
lea    (%rsi,%rsi,4),%esi
mov    %edx,%ebx
sub    %esi,%ebx
add    $0x30,%bl
mov    %bl,(%r15,%rax,1)
add    $0x1,%rax
cmp    $0x9,%edx
jg     1160 <itoa+0x20>
test   %edi,%edi
jns    11a0 <itoa+0x60>
mov    %eax,%ecx
add    $0x1,%rax
movb   $0x2d,(%r15,%rcx,1)
cltq
movb   $0x0,(%r15,%rax,1)
mov    %r15,%rdi
call   1050 <strlen@plt>
mov    %eax,%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,%r14
mov    %r15,%rdi
call   1050 <strlen@plt>
test   %eax,%eax
jle    1264 <itoa+0x124>
mov    %eax,%ecx
cmp    $0x8,%eax
jae    1283 <itoa+0x143>
xor    %edx,%edx
mov    %rcx,%rsi
mov    %rdx,%rax
not    %rax
add    %rcx,%rax
mov    %rcx,%rdi
and    $0x3,%rdi
je     1209 <itoa+0xc9>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
mov    %esi,%ebx
movzbl (%r15,%rbx,1),%ebx
mov    %bl,(%r14,%rdx,1)
add    $0x1,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rdi
jne    11f0 <itoa+0xb0>
cmp    $0x3,%rax
jb     1266 <itoa+0x126>
mov    $0xfffffffe,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
lea    (%rsi,%rax,1),%rdi
lea    0x1(%rdi),%ebx
movzbl (%r15,%rbx,1),%ebx
mov    %bl,(%r14,%rdx,1)
mov    %edi,%ebx
movzbl (%r15,%rbx,1),%ebx
mov    %bl,0x1(%r14,%rdx,1)
add    $0xffffffff,%edi
movzbl (%r15,%rdi,1),%ebx
mov    %bl,0x2(%r14,%rdx,1)
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
mov    %esi,%edi
movzbl (%r15,%rdi,1),%ebx
mov    %bl,0x3(%r14,%rdx,1)
add    $0x4,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    1220 <itoa+0xe0>
jmp    1266 <itoa+0x126>
xor    %ecx,%ecx
movb   $0x0,(%r14,%rcx,1)
mov    %r15,%rdi
mov    %r14,%rsi
call   1040 <strcpy@plt>
mov    %r14,%rdi
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
jmp    1030 <free@plt>
lea    -0x1(%rcx),%rdi
lea    -0x1(%rax),%r8d
xor    %edx,%edx
cmp    %edi,%r8d
jb     11d6 <itoa+0x96>
mov    %rdi,%rsi
shr    $0x20,%rsi
mov    %rcx,%rsi
jne    11d9 <itoa+0x99>
lea    (%r15,%r8,1),%rdx
add    $0x1,%rdx
cmp    %r14,%rdx
jbe    12cc <itoa+0x18c>
mov    %r14,%rdx
add    %rcx,%rdx
add    $0x1,%r8
sub    %rcx,%r8
add    %r15,%r8
cmp    %rdx,%r8
jb     11d4 <itoa+0x94>
cmp    $0x20,%eax
jae    12d8 <itoa+0x198>
xor    %edx,%edx
jmp    1388 <itoa+0x248>
mov    %ecx,%edx
and    $0xffffffe0,%edx
xor    %eax,%eax
pxor   %xmm0,%xmm0
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %edi,%esi
movdqu -0x1f(%r15,%rsi,1),%xmm1
movdqu -0xf(%r15,%rsi,1),%xmm2
movdqa %xmm2,%xmm3
punpcklbw %xmm0,%xmm3
pshufd $0x4e,%xmm3,%xmm3
pshuflw $0x1b,%xmm3,%xmm3
pshufhw $0x1b,%xmm3,%xmm3
punpckhbw %xmm0,%xmm2
pshufd $0x4e,%xmm2,%xmm2
pshuflw $0x1b,%xmm2,%xmm2
pshufhw $0x1b,%xmm2,%xmm2
packuswb %xmm3,%xmm2
movdqa %xmm1,%xmm3
punpcklbw %xmm0,%xmm3
pshufd $0x4e,%xmm3,%xmm3
pshuflw $0x1b,%xmm3,%xmm3
pshufhw $0x1b,%xmm3,%xmm3
punpckhbw %xmm0,%xmm1
pshufd $0x4e,%xmm1,%xmm1
pshuflw $0x1b,%xmm1,%xmm1
pshufhw $0x1b,%xmm1,%xmm1
packuswb %xmm3,%xmm1
movdqu %xmm2,(%r14,%rax,1)
movdqu %xmm1,0x10(%r14,%rax,1)
add    $0x20,%rax
add    $0xffffffffffffffe0,%rdi
cmp    %rax,%rdx
jne    12f0 <itoa+0x1b0>
cmp    %rcx,%rdx
je     1266 <itoa+0x126>
test   $0x18,%cl
je     13f1 <itoa+0x2b1>
mov    %rdx,%rax
mov    %ecx,%edx
and    $0xfffffff8,%edx
mov    %ecx,%esi
and    $0x7,%esi
mov    %rax,%rdi
not    %rdi
add    %rcx,%rdi
pxor   %xmm0,%xmm0
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %edi,%ebx
movq   -0x7(%r15,%rbx,1),%xmm1
punpcklbw %xmm0,%xmm1
pshufd $0x4e,%xmm1,%xmm1
pshuflw $0x1b,%xmm1,%xmm1
pshufhw $0x1b,%xmm1,%xmm1
packuswb %xmm1,%xmm1
movq   %xmm1,(%r14,%rax,1)
add    $0x8,%rax
add    $0xfffffffffffffff8,%rdi
cmp    %rax,%rdx
jne    13b0 <itoa+0x270>
cmp    %rcx,%rdx
jne    11d9 <itoa+0x99>
jmp    1266 <itoa+0x126>
mov    %ecx,%esi
and    $0x1f,%esi
jmp    11d9 <itoa+0x99>

LLVM IR (-O0):
define void @itoa(i32 %0, i8* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i8*
store i32 %0, i32* %3
store i8* %1, i8** %4
%9 = load i32, i32* %3
store i32 %9, i32* %7
%10 = icmp slt i32 %9, 0
br i1 %10, label %11, label %14
11: ; preds = %2
%12 = load i32, i32* %3
%13 = sub nsw i32 0, %12
store i32 %13, i32* %3
br label %14
14: ; preds = %11, %2
store i32 0, i32* %5
br label %15
15: ; preds = %25, %14
%16 = load i32, i32* %3
%17 = srem i32 %16, 10
%18 = add nsw i32 %17, 48
%19 = trunc i32 %18 to i8
%20 = load i8*, i8** %4
%21 = load i32, i32* %5
%22 = add nsw i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %5
%23 = sext i32 %21 to i64
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %20, i64 %23
store i8 %19, i8* %24
br label %25
25: ; preds = %15
%26 = load i32, i32* %3
%27 = sdiv i32 %26, 10
store i32 %27, i32* %3
%28 = icmp sgt i32 %27, 0
br i1 %28, label %15, label %29
29: ; preds = %25
%30 = load i32, i32* %7
%31 = icmp slt i32 %30, 0
br i1 %31, label %32, label %38
32: ; preds = %29
%33 = load i8*, i8** %4
%34 = load i32, i32* %5
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %5
%36 = sext i32 %34 to i64
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %33, i64 %36
store i8 45, i8* %37
br label %38
38: ; preds = %32, %29
%39 = load i8*, i8** %4
%40 = load i32, i32* %5
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %39, i64 %41
store i8 0, i8* %42
%43 = load i8*, i8** %4
%44 = call i32 @strlen(i8* %43)
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = mul i64 %45, 1
%47 = trunc i64 %46 to i32
%48 = call i64 @malloc(i32 %47)
%49 = inttoptr i64 %48 to i8*
store i8* %49, i8** %8
%50 = load i8*, i8** %4
%51 = call i32 @strlen(i8* %50)
%52 = sub nsw i32 %51, 1
store i32 %52, i32* %6
store i32 0, i32* %5
br label %53
53: ; preds = %66, %38
%54 = load i32, i32* %6
%55 = icmp sge i32 %54, 0
br i1 %55, label %56, label %71
56: ; preds = %53
%57 = load i8*, i8** %4
%58 = load i32, i32* %6
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i8, i8* %57, i64 %59
%61 = load i8, i8* %60
%62 = load i8*, i8** %8
%63 = load i32, i32* %5
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i8, i8* %62, i64 %64
store i8 %61, i8* %65
br label %66
66: ; preds = %56
%67 = load i32, i32* %6
%68 = add nsw i32 %67, -1
store i32 %68, i32* %6
%69 = load i32, i32* %5
%70 = add nsw i32 %69, 1
store i32 %70, i32* %5
br label %53
71: ; preds = %53
%72 = load i8*, i8** %8
%73 = load i32, i32* %5
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds i8, i8* %72, i64 %74
store i8 0, i8* %75
%76 = load i8*, i8** %4
%77 = load i8*, i8** %8
%78 = call i32 @strcpy(i8* %76, i8* %77)
%79 = load i8*, i8** %8
%80 = call i32 @free(i8* %79)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @itoa(i32 %0, i8* %1) {
%3 = icmp slt i32 %0, 0
%4 = sub nsw i32 0, %0
%5 = select i1 %3, i32 %4, i32 %0
br label %6
6: ; preds = %6, %2
%7 = phi i64 [ %12, %6 ], [ 0, %2 ]
%8 = phi i32 [ %14, %6 ], [ %5, %2 ]
%9 = srem i32 %8, 10
%10 = trunc i32 %9 to i8
%11 = add nsw i8 %10, 48
%12 = add nuw i64 %7, 1
%13 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %7
store i8 %11, i8* %13
%14 = sdiv i32 %8, 10
%15 = icmp sgt i32 %8, 9
br i1 %15, label %6, label %16
16: ; preds = %6
br i1 %3, label %17, label %21
17: ; preds = %16
%18 = add i64 %7, 2
%19 = and i64 %12, 4294967295
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %19
store i8 45, i8* %20
br label %21
21: ; preds = %17, %16
%22 = phi i64 [ %18, %17 ], [ %12, %16 ]
%23 = shl i64 %22, 32
%24 = ashr exact i64 %23, 32
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %24
store i8 0, i8* %25
%26 = tail call i32 @strlen(i8* %1)
%27 = tail call i64 @malloc(i32 %26)
%28 = inttoptr i64 %27 to i8*
%29 = tail call i32 @strlen(i8* %1)
%30 = icmp sgt i32 %29, 0
br i1 %30, label %31, label %157
31: ; preds = %21
%32 = zext i32 %29 to i64
%33 = icmp ult i32 %29, 8
br i1 %33, label %104, label %34
34: ; preds = %31
%35 = add nsw i64 %32, -1
%36 = add i32 %29, -1
%37 = trunc i64 %35 to i32
%38 = icmp ult i32 %36, %37
%39 = icmp ugt i64 %35, 4294967295
%40 = or i1 %38, %39
br i1 %40, label %104, label %41
41: ; preds = %34
%42 = getelementptr i8, i8* %28, i64 %32
%43 = add i32 %29, -1
%44 = zext i32 %43 to i64
%45 = add nuw nsw i64 %44, 1
%46 = sub nsw i64 %45, %32
%47 = getelementptr i8, i8* %1, i64 %46
%48 = add nuw nsw i64 %44, 1
%49 = getelementptr i8, i8* %1, i64 %48
%50 = icmp ugt i8* %49, %28
%51 = icmp ult i8* %47, %42
%52 = and i1 %50, %51
br i1 %52, label %104, label %53
53: ; preds = %41
%54 = icmp ult i32 %29, 32
br i1 %54, label %84, label %55
55: ; preds = %53
%56 = and i64 %32, 4294967264
br label %57
57: ; preds = %57, %55
%58 = phi i64 [ 0, %55 ], [ %76, %57 ]
%59 = xor i64 %58, -1
%60 = add i64 %59, %32
%61 = and i64 %60, 4294967295
%62 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %61
%63 = getelementptr inbounds i8, i8* %62, i64 -15
%64 = bitcast i8* %63 to <16 x i8>*
%65 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %64
%66 = shufflevector <16 x i8> %65, <16 x i8> poison, <16 x i32> <i32 15, i32 14, i32 13, i32 12, i32 11, i32 10, i32 9, i32 8, i32 7, i32 6, i32 5, i32 4, i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%67 = getelementptr inbounds i8, i8* %62, i64 -16
%68 = getelementptr inbounds i8, i8* %67, i64 -15
%69 = bitcast i8* %68 to <16 x i8>*
%70 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %69
%71 = shufflevector <16 x i8> %70, <16 x i8> poison, <16 x i32> <i32 15, i32 14, i32 13, i32 12, i32 11, i32 10, i32 9, i32 8, i32 7, i32 6, i32 5, i32 4, i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%72 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 %58
%73 = bitcast i8* %72 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %66, <16 x i8>* %73
%74 = getelementptr inbounds i8, i8* %72, i64 16
%75 = bitcast i8* %74 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %71, <16 x i8>* %75
%76 = add nuw i64 %58, 32
%77 = icmp eq i64 %76, %56
br i1 %77, label %78, label %57
78: ; preds = %57
%79 = icmp eq i64 %56, %32
br i1 %79, label %155, label %80
80: ; preds = %78
%81 = and i64 %32, 31
%82 = and i64 %32, 24
%83 = icmp eq i64 %82, 0
br i1 %83, label %104, label %84
84: ; preds = %53, %80
%85 = phi i64 [ %56, %80 ], [ 0, %53 ]
%86 = and i64 %32, 4294967288
%87 = and i64 %32, 7
%88 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 -7
br label %89
89: ; preds = %89, %84
%90 = phi i64 [ %85, %84 ], [ %100, %89 ]
%91 = xor i64 %90, -1
%92 = add i64 %91, %32
%93 = and i64 %92, 4294967295
%94 = getelementptr inbounds i8, i8* %88, i64 %93
%95 = bitcast i8* %94 to <8 x i8>*
%96 = load <8 x i8>, <8 x i8>* %95
%97 = shufflevector <8 x i8> %96, <8 x i8> poison, <8 x i32> <i32 7, i32 6, i32 5, i32 4, i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%98 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 %90
%99 = bitcast i8* %98 to <8 x i8>*
store <8 x i8> %97, <8 x i8>* %99
%100 = add nuw i64 %90, 8
%101 = icmp eq i64 %100, %86
br i1 %101, label %102, label %89
102: ; preds = %89
%103 = icmp eq i64 %86, %32
br i1 %103, label %155, label %104
104: ; preds = %41, %34, %31, %80, %102
%105 = phi i64 [ 0, %31 ], [ 0, %41 ], [ 0, %34 ], [ %56, %80 ], [ %86, %102 ]
%106 = phi i64 [ %32, %31 ], [ %32, %41 ], [ %32, %34 ], [ %81, %80 ], [ %87, %102 ]
%107 = xor i64 %105, -1
%108 = add nsw i64 %107, %32
%109 = and i64 %32, 3
%110 = icmp eq i64 %109, 0
br i1 %110, label %123, label %111
111: ; preds = %104, %111
%112 = phi i64 [ %120, %111 ], [ %105, %104 ]
%113 = phi i64 [ %115, %111 ], [ %106, %104 ]
%114 = phi i64 [ %121, %111 ], [ 0, %104 ]
%115 = add nsw i64 %113, -1
%116 = and i64 %115, 4294967295
%117 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %116
%118 = load i8, i8* %117
%119 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 %112
store i8 %118, i8* %119
%120 = add nuw nsw i64 %112, 1
%121 = add i64 %114, 1
%122 = icmp eq i64 %121, %109
br i1 %122, label %123, label %111
123: ; preds = %111, %104
%124 = phi i64 [ %105, %104 ], [ %120, %111 ]
%125 = phi i64 [ %106, %104 ], [ %115, %111 ]
%126 = icmp ult i64 %108, 3
br i1 %126, label %155, label %127
127: ; preds = %123, %127
%128 = phi i64 [ %153, %127 ], [ %124, %123 ]
%129 = phi i64 [ %148, %127 ], [ %125, %123 ]
%130 = add i64 %129, 4294967295
%131 = and i64 %130, 4294967295
%132 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %131
%133 = load i8, i8* %132
%134 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 %128
store i8 %133, i8* %134
%135 = add nuw nsw i64 %128, 1
%136 = add i64 %129, 4294967294
%137 = and i64 %136, 4294967295
%138 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %137
%139 = load i8, i8* %138
%140 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 %135
store i8 %139, i8* %140
%141 = add nuw nsw i64 %128, 2
%142 = add i64 %129, 4294967293
%143 = and i64 %142, 4294967295
%144 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %143
%145 = load i8, i8* %144
%146 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 %141
store i8 %145, i8* %146
%147 = add nuw nsw i64 %128, 3
%148 = add nsw i64 %129, -4
%149 = and i64 %148, 4294967295
%150 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %149
%151 = load i8, i8* %150
%152 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 %147
store i8 %151, i8* %152
%153 = add nuw nsw i64 %128, 4
%154 = icmp eq i64 %153, %32
br i1 %154, label %155, label %127
155: ; preds = %123, %127, %102, %78
%156 = zext i32 %29 to i64
br label %157
157: ; preds = %21, %155
%158 = phi i64 [ %156, %155 ], [ 0, %21 ]
%159 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 %158
store i8 0, i8* %159
%160 = tail call i32 @strcpy(i8* %1, i8* %28)
%161 = tail call i32 @free(i8* %28)
ret void
}