int permut(int n, int r) {
  if (n == r + 1)
    return n;
  return n * permut(n - 1, r);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<permut>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    113a <permut+0x2a>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1159 <permut+0x49>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%edi
sub    $0x1,%edi
mov    -0xc(%rbp),%esi
call   1030 <permut@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x10(%rbp),%eax
imul   %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<permut>:
lea    0x1(%rsi),%ecx
mov    $0x1,%eax
cmp    %edi,%ecx
jne    1110 <permut+0x10>
imul   %edi,%eax
ret
not    %esi
add    %edi,%esi
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x8,%esi
jb     1360 <permut+0x260>
mov    %esi,%r8d
and    $0xfffffff8,%r8d
movd   %edi,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm6
paddd  0xec6(%rip),%xmm6
lea    -0x8(%r8),%r9d
mov    %r9d,%eax
shr    $0x3,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,%edx
and    $0x3,%edx
cmp    $0x18,%r9d
jae    1163 <permut+0x63>
movdqa 0xeb6(%rip),%xmm1
movdqa %xmm1,%xmm4
jmp    12a1 <permut+0x1a1>
and    $0xfffffffc,%eax
movdqa 0xea2(%rip),%xmm1
movdqa 0xeb9(%rip),%xmm9
movdqa 0xec0(%rip),%xmm10
movdqa 0xec7(%rip),%xmm11
movdqa 0xece(%rip),%xmm12
movdqa 0xed5(%rip),%xmm13
movdqa 0xedc(%rip),%xmm14
movdqa 0xee3(%rip),%xmm15
movdqa %xmm1,%xmm4
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm6,%xmm0
paddd  0xe54(%rip),%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm7
pmuludq %xmm5,%xmm7
pmuludq %xmm6,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm2
pmuludq %xmm5,%xmm2
pmuludq %xmm4,%xmm0
movdqa %xmm6,%xmm4
paddd  %xmm9,%xmm4
movdqa %xmm6,%xmm5
paddd  %xmm10,%xmm5
pmuludq %xmm4,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm4
pmuludq %xmm7,%xmm4
pmuludq %xmm5,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm5
pmuludq %xmm2,%xmm5
movdqa %xmm6,%xmm2
paddd  %xmm11,%xmm2
movdqa %xmm6,%xmm7
paddd  %xmm12,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm3
pmuludq %xmm4,%xmm3
pmuludq %xmm1,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm8
pmuludq %xmm5,%xmm8
pmuludq %xmm0,%xmm7
movdqa %xmm6,%xmm0
paddd  %xmm13,%xmm0
movdqa %xmm6,%xmm5
paddd  %xmm14,%xmm5
pmuludq %xmm0,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm3,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm5,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm0
pmuludq %xmm8,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm4
paddd  %xmm15,%xmm6
add    $0xfffffffc,%eax
jne    11c0 <permut+0xc0>
movdqa %xmm1,%xmm5
movdqa %xmm4,%xmm0
test   %edx,%edx
je     131d <permut+0x21d>
movdqa 0xd6b(%rip),%xmm2
movdqa 0xd73(%rip),%xmm3
nopl   (%rax)
movdqa %xmm6,%xmm0
paddd  %xmm2,%xmm0
movdqa %xmm6,%xmm5
pmuludq %xmm1,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm7
pmuludq %xmm1,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm4,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm4
pmuludq %xmm1,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm0
paddd  %xmm3,%xmm6
movdqa %xmm5,%xmm1
movdqa %xmm0,%xmm4
add    $0xffffffff,%edx
jne    12c0 <permut+0x1c0>
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm2
pmuludq %xmm1,%xmm2
pmuludq %xmm5,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm1
pshufd $0xaa,%xmm2,%xmm0
pmuludq %xmm2,%xmm0
pmuludq %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%eax
cmp    %r8d,%esi
je     136a <permut+0x26a>
sub    %r8d,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
imul   %edi,%eax
add    $0xffffffff,%edi
cmp    %edi,%ecx
jne    1360 <permut+0x260>
imul   %ecx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @permut(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
%6 = load i32, i32* %4
%7 = load i32, i32* %5
%8 = add nsw i32 %7, 1
%9 = icmp eq i32 %6, %8
br i1 %9, label %10, label %12
10: ; preds = %2
%11 = load i32, i32* %4
store i32 %11, i32* %3
br label %19
12: ; preds = %2
%13 = load i32, i32* %4
%14 = load i32, i32* %4
%15 = sub nsw i32 %14, 1
%16 = load i32, i32* %5
%17 = call i32 @permut(i32 %15, i32 %16)
%18 = mul nsw i32 %13, %17
store i32 %18, i32* %3
br label %19
19: ; preds = %12, %10
%20 = load i32, i32* %3
ret i32 %20
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @permut(i32 %0, i32 %1) {
%3 = add i32 %1, 1
%4 = icmp eq i32 %3, %0
br i1 %4, label %78, label %5
5: ; preds = %2
%6 = xor i32 %1, -1
%7 = add i32 %6, %0
%8 = icmp ult i32 %7, 8
br i1 %8, label %69, label %9
9: ; preds = %5
%10 = and i32 %7, -8
%11 = sub i32 %0, %10
%12 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %0, i64 0
%13 = shufflevector <4 x i32> %12, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%14 = add <4 x i32> %13, <i32 0, i32 -1, i32 -2, i32 -3>
%15 = add i32 %10, -8
%16 = lshr exact i32 %15, 3
%17 = add nuw nsw i32 %16, 1
%18 = and i32 %17, 3
%19 = icmp ult i32 %15, 24
br i1 %19, label %45, label %20
20: ; preds = %9
%21 = and i32 %17, 1073741820
br label %22
22: ; preds = %22, %20
%23 = phi <4 x i32> [ %14, %20 ], [ %42, %22 ]
%24 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %20 ], [ %40, %22 ]
%25 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %20 ], [ %41, %22 ]
%26 = phi i32 [ 0, %20 ], [ %43, %22 ]
%27 = add <4 x i32> %23, <i32 -4, i32 -4, i32 -4, i32 -4>
%28 = mul <4 x i32> %23, %24
%29 = mul <4 x i32> %27, %25
%30 = add <4 x i32> %23, <i32 -8, i32 -8, i32 -8, i32 -8>
%31 = add <4 x i32> %23, <i32 -12, i32 -12, i32 -12, i32 -12>
%32 = mul <4 x i32> %30, %28
%33 = mul <4 x i32> %31, %29
%34 = add <4 x i32> %23, <i32 -16, i32 -16, i32 -16, i32 -16>
%35 = add <4 x i32> %23, <i32 -20, i32 -20, i32 -20, i32 -20>
%36 = mul <4 x i32> %34, %32
%37 = mul <4 x i32> %35, %33
%38 = add <4 x i32> %23, <i32 -24, i32 -24, i32 -24, i32 -24>
%39 = add <4 x i32> %23, <i32 -28, i32 -28, i32 -28, i32 -28>
%40 = mul <4 x i32> %38, %36
%41 = mul <4 x i32> %39, %37
%42 = add <4 x i32> %23, <i32 -32, i32 -32, i32 -32, i32 -32>
%43 = add i32 %26, 4
%44 = icmp eq i32 %43, %21
br i1 %44, label %45, label %22
45: ; preds = %22, %9
%46 = phi <4 x i32> [ undef, %9 ], [ %40, %22 ]
%47 = phi <4 x i32> [ undef, %9 ], [ %41, %22 ]
%48 = phi <4 x i32> [ %14, %9 ], [ %42, %22 ]
%49 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %9 ], [ %40, %22 ]
%50 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %9 ], [ %41, %22 ]
%51 = icmp eq i32 %18, 0
br i1 %51, label %63, label %52
52: ; preds = %45, %52
%53 = phi <4 x i32> [ %60, %52 ], [ %48, %45 ]
%54 = phi <4 x i32> [ %58, %52 ], [ %49, %45 ]
%55 = phi <4 x i32> [ %59, %52 ], [ %50, %45 ]
%56 = phi i32 [ %61, %52 ], [ 0, %45 ]
%57 = add <4 x i32> %53, <i32 -4, i32 -4, i32 -4, i32 -4>
%58 = mul <4 x i32> %53, %54
%59 = mul <4 x i32> %57, %55
%60 = add <4 x i32> %53, <i32 -8, i32 -8, i32 -8, i32 -8>
%61 = add i32 %56, 1
%62 = icmp eq i32 %61, %18
br i1 %62, label %63, label %52
63: ; preds = %52, %45
%64 = phi <4 x i32> [ %46, %45 ], [ %58, %52 ]
%65 = phi <4 x i32> [ %47, %45 ], [ %59, %52 ]
%66 = mul <4 x i32> %65, %64
%67 = call i32 @llvm.vector.reduce.mul.v4i32(<4 x i32> %66)
%68 = icmp eq i32 %7, %10
br i1 %68, label %78, label %69
69: ; preds = %5, %63
%70 = phi i32 [ %0, %5 ], [ %11, %63 ]
%71 = phi i32 [ 1, %5 ], [ %67, %63 ]
br label %72
72: ; preds = %69, %72
%73 = phi i32 [ %75, %72 ], [ %70, %69 ]
%74 = phi i32 [ %76, %72 ], [ %71, %69 ]
%75 = add nsw i32 %73, -1
%76 = mul nsw i32 %73, %74
%77 = icmp eq i32 %3, %75
br i1 %77, label %78, label %72
78: ; preds = %72, %63, %2
%79 = phi i32 [ 1, %2 ], [ %67, %63 ], [ %76, %72 ]
%80 = phi i32 [ %0, %2 ], [ %3, %63 ], [ %3, %72 ]
%81 = mul nsw i32 %80, %79
ret i32 %81
}