double fat(int n) {
  double result = 1.0;
  for (int i = n; i > 0; i--)
    result *= i;
  return result;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fat>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movsd  0xef1(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jle    1141 <fat+0x41>
cvtsi2sdl -0x14(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x10(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x10(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    111a <fat+0x1a>
movsd  -0x10(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fat>:
test   %edi,%edi
jle    11b6 <fat+0xb6>
lea    -0x1(%rdi),%eax
mov    %edi,%ecx
movsd  0xeeb(%rip),%xmm0
and    $0x7,%ecx
je     1133 <fat+0x33>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %edi,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
add    $0xffffffff,%edi
add    $0xffffffff,%ecx
jne    1120 <fat+0x20>
cmp    $0x7,%eax
jb     11b5 <fat+0xb5>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %edi,%xmm1
lea    -0x1(%rdi),%eax
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sd %eax,%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm1
lea    -0x2(%rdi),%eax
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %eax,%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm2
lea    -0x3(%rdi),%eax
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %eax,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
lea    -0x4(%rdi),%eax
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sd %eax,%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm1
lea    -0x5(%rdi),%eax
xorps  %xmm3,%xmm3
cvtsi2sd %eax,%xmm3
mulsd  %xmm1,%xmm2
lea    -0x6(%rdi),%eax
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %eax,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm3
lea    -0x7(%rdi),%eax
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %eax,%xmm0
mulsd  %xmm3,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
add    $0xfffffff8,%edi
cmp    $0x1,%eax
ja     1140 <fat+0x40>
ret
movsd  0xe42(%rip),%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
define double @fat(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca double
%4 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
store double 1.000000e+00, double* %3
%5 = load i32, i32* %2
store i32 %5, i32* %4
br label %6
6: ; preds = %14, %1
%7 = load i32, i32* %4
%8 = icmp sgt i32 %7, 0
br i1 %8, label %9, label %17
9: ; preds = %6
%10 = load i32, i32* %4
%11 = sitofp i32 %10 to double
%12 = load double, double* %3
%13 = fmul double %12, %11
store double %13, double* %3
br label %14
14: ; preds = %9
%15 = load i32, i32* %4
%16 = add nsw i32 %15, -1
store i32 %16, i32* %4
br label %6
17: ; preds = %6
%18 = load double, double* %3
ret double %18
}

LLVM IR (-O2):
define double @fat(i32 %0) {
%2 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %2, label %3, label %21
3: ; preds = %1
%4 = add i32 %0, -1
%5 = and i32 %0, 7
%6 = icmp eq i32 %5, 0
br i1 %6, label %16, label %7
7: ; preds = %3, %7
%8 = phi i32 [ %13, %7 ], [ %0, %3 ]
%9 = phi double [ %12, %7 ], [ 1.000000e+00, %3 ]
%10 = phi i32 [ %14, %7 ], [ 0, %3 ]
%11 = sitofp i32 %8 to double
%12 = fmul double %9, %11
%13 = add nsw i32 %8, -1
%14 = add i32 %10, 1
%15 = icmp eq i32 %14, %5
br i1 %15, label %16, label %7
16: ; preds = %7, %3
%17 = phi i32 [ %0, %3 ], [ %13, %7 ]
%18 = phi double [ 1.000000e+00, %3 ], [ %12, %7 ]
%19 = phi double [ undef, %3 ], [ %12, %7 ]
%20 = icmp ult i32 %4, 7
br i1 %20, label %21, label %23
21: ; preds = %16, %23, %1
%22 = phi double [ 1.000000e+00, %1 ], [ %19, %16 ], [ %48, %23 ]
ret double %22
23: ; preds = %16, %23
%24 = phi i32 [ %49, %23 ], [ %17, %16 ]
%25 = phi double [ %48, %23 ], [ %18, %16 ]
%26 = sitofp i32 %24 to double
%27 = fmul double %25, %26
%28 = add nsw i32 %24, -1
%29 = sitofp i32 %28 to double
%30 = fmul double %27, %29
%31 = add nsw i32 %24, -2
%32 = sitofp i32 %31 to double
%33 = fmul double %30, %32
%34 = add nsw i32 %24, -3
%35 = sitofp i32 %34 to double
%36 = fmul double %33, %35
%37 = add nsw i32 %24, -4
%38 = sitofp i32 %37 to double
%39 = fmul double %36, %38
%40 = add nsw i32 %24, -5
%41 = sitofp i32 %40 to double
%42 = fmul double %39, %41
%43 = add nsw i32 %24, -6
%44 = sitofp i32 %43 to double
%45 = fmul double %42, %44
%46 = add nsw i32 %24, -7
%47 = sitofp i32 %46 to double
%48 = fmul double %45, %47
%49 = add nsw i32 %24, -8
%50 = icmp ugt i32 %46, 1
br i1 %50, label %23, label %21
}