char *ultoa(unsigned long int num, char *buf, unsigned short int base) {
  char *p = buf;
  char *p1, *p2;
  long unsigned int ud = 0;
  *buf = '\0';
  p1 = buf;
  if (base < 2 || base > 36) {
    return buf;
  }
  ud = num;
  int remainder = 0;
  do {
    remainder = ud % base;
    *(p++) = (remainder < 10) ? remainder + '0' : remainder + 'a' - 10;
  } while (ud /= base);
  *p = '\0';
  p2 = p - 1;
  char tmp;
  while (p1 < p2) {
    tmp = *p1;
    *p1 = *p2;
    *p2 = tmp;
    p1++;
    p2--;
  }
  return buf;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<ultoa>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %dx,%ax
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %ax,-0x1a(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movq   $0x0,-0x40(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movb   $0x0,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movzwl -0x1a(%rbp),%eax
cmp    $0x2,%eax
jl     114c <ultoa+0x4c>
movzwl -0x1a(%rbp),%eax
cmp    $0x24,%eax
jle    1159 <ultoa+0x59>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    1235 <ultoa+0x135>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x44(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
movzwl -0x1a(%rbp),%ecx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %edx,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
cmpl   $0xa,-0x44(%rbp)
jge    1192 <ultoa+0x92>
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    $0x30,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
jmp    119e <ultoa+0x9e>
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    $0x61,%eax
sub    $0xa,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
movzwl -0x1a(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
mov    -0x40(%rbp),%rax
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rax,-0x40(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
jne    1168 <ultoa+0x68>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movb   $0x0,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x38(%rbp),%rax
jae    122d <ultoa+0x12d>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    (%rax),%al
mov    %al,-0x45(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    (%rax),%cl
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x45(%rbp),%cl
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    11e4 <ultoa+0xe4>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<ultoa>:
mov    %rsi,%r8
movb   $0x0,(%rsi)
lea    -0x25(%rdx),%eax
cmp    $0xffdd,%ax
jb     11bd <ultoa+0xbd>
mov    %rdi,%r11
movzwl %dx,%r9d
mov    $0xffffffffffffffff,%rsi
mov    $0x2,%r10d
jmp    1159 <ultoa+0x59>
nopl   0x0(%rax)
mov    %r11,%rax
xor    %edx,%edx
div    %r9
lea    0x57(%rdx),%edi
lea    0x30(%rdx),%ecx
cmp    $0xa,%edx
cmovae %edi,%ecx
mov    %cl,0x1(%r8,%rsi,1)
add    $0x1,%rsi
add    $0xffffffffffffffff,%r10
cmp    %r9,%r11
mov    %rax,%r11
jb     116c <ultoa+0x6c>
mov    %r11,%rax
shr    $0x20,%rax
jne    1130 <ultoa+0x30>
mov    %r11d,%eax
xor    %edx,%edx
div    %r9d
jmp    1138 <ultoa+0x38>
movb   $0x0,0x1(%r8,%rsi,1)
test   %rsi,%rsi
je     11bd <ultoa+0xbd>
mov    (%r8),%al
mov    %cl,(%r8)
mov    %al,(%r8,%rsi,1)
cmp    $0x3,%rsi
jb     11bd <ultoa+0xbd>
mov    %r8,%rax
sub    %r10,%rax
lea    0x2(%r8),%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movzbl (%rax),%edx
movzbl -0x1(%rcx),%esi
mov    %dl,-0x1(%rcx)
mov    %sil,(%rax)
add    $0xffffffffffffffff,%rax
lea    0x1(%rcx),%rdx
cmp    %rax,%rcx
mov    %rdx,%rcx
jb     11a0 <ultoa+0xa0>
mov    %r8,%rax
ret

LLVM IR (-O0):
define i8* @ultoa(i64 %0, i8* %1, i16 zeroext %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i64
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i16
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i8*
%10 = alloca i8*
%11 = alloca i64
%12 = alloca i32
%13 = alloca i8
store i64 %0, i64* %5
store i8* %1, i8** %6
store i16 %2, i16* %7
%14 = load i8*, i8** %6
store i8* %14, i8** %8
store i64 0, i64* %11
%15 = load i8*, i8** %6
store i8 0, i8* %15
%16 = load i8*, i8** %6
store i8* %16, i8** %9
%17 = load i16, i16* %7
%18 = zext i16 %17 to i32
%19 = icmp slt i32 %18, 2
br i1 %19, label %24, label %20
20: ; preds = %3
%21 = load i16, i16* %7
%22 = zext i16 %21 to i32
%23 = icmp sgt i32 %22, 36
br i1 %23, label %24, label %26
24: ; preds = %20, %3
%25 = load i8*, i8** %6
store i8* %25, i8** %4
br label %76
26: ; preds = %20
%27 = load i64, i64* %5
store i64 %27, i64* %11
store i32 0, i32* %12
br label %28
28: ; preds = %48, %26
%29 = load i64, i64* %11
%30 = load i16, i16* %7
%31 = zext i16 %30 to i64
%32 = urem i64 %29, %31
%33 = trunc i64 %32 to i32
store i32 %33, i32* %12
%34 = load i32, i32* %12
%35 = icmp slt i32 %34, 10
br i1 %35, label %36, label %39
36: ; preds = %28
%37 = load i32, i32* %12
%38 = add nsw i32 %37, 48
br label %43
39: ; preds = %28
%40 = load i32, i32* %12
%41 = add nsw i32 %40, 97
%42 = sub nsw i32 %41, 10
br label %43
43: ; preds = %39, %36
%44 = phi i32 [ %38, %36 ], [ %42, %39 ]
%45 = trunc i32 %44 to i8
%46 = load i8*, i8** %8
%47 = getelementptr inbounds i8, i8* %46, i32 1
store i8* %47, i8** %8
store i8 %45, i8* %46
br label %48
48: ; preds = %43
%49 = load i16, i16* %7
%50 = zext i16 %49 to i64
%51 = load i64, i64* %11
%52 = udiv i64 %51, %50
store i64 %52, i64* %11
%53 = icmp ne i64 %52, 0
br i1 %53, label %28, label %54
54: ; preds = %48
%55 = load i8*, i8** %8
store i8 0, i8* %55
%56 = load i8*, i8** %8
%57 = getelementptr inbounds i8, i8* %56, i64 -1
store i8* %57, i8** %10
br label %58
58: ; preds = %62, %54
%59 = load i8*, i8** %9
%60 = load i8*, i8** %10
%61 = icmp ult i8* %59, %60
br i1 %61, label %62, label %74
62: ; preds = %58
%63 = load i8*, i8** %9
%64 = load i8, i8* %63
store i8 %64, i8* %13
%65 = load i8*, i8** %10
%66 = load i8, i8* %65
%67 = load i8*, i8** %9
store i8 %66, i8* %67
%68 = load i8, i8* %13
%69 = load i8*, i8** %10
store i8 %68, i8* %69
%70 = load i8*, i8** %9
%71 = getelementptr inbounds i8, i8* %70, i32 1
store i8* %71, i8** %9
%72 = load i8*, i8** %10
%73 = getelementptr inbounds i8, i8* %72, i32 -1
store i8* %73, i8** %10
br label %58
74: ; preds = %58
%75 = load i8*, i8** %6
store i8* %75, i8** %4
br label %76
76: ; preds = %74, %24
%77 = load i8*, i8** %4
ret i8* %77
}

LLVM IR (-O2):
define i8* @ultoa(i64 %0, i8* returned %1, i16 zeroext %2) {
store i8 0, i8* %1
%4 = add i16 %2, -37
%5 = icmp ult i16 %4, -35
br i1 %5, label %41, label %6
6: ; preds = %3
%7 = zext i16 %2 to i64
br label %8
8: ; preds = %6, %8
%9 = phi i64 [ %18, %8 ], [ 0, %6 ]
%10 = phi i64 [ %19, %8 ], [ %0, %6 ]
%11 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %9
%12 = urem i64 %10, %7
%13 = trunc i64 %12 to i32
%14 = icmp ult i32 %13, 10
%15 = select i1 %14, i32 48, i32 87
%16 = add nuw nsw i32 %15, %13
%17 = trunc i32 %16 to i8
%18 = add nuw nsw i64 %9, 1
store i8 %17, i8* %11
%19 = udiv i64 %10, %7
%20 = icmp ult i64 %10, %7
br i1 %20, label %21, label %8
21: ; preds = %8
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %9
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %18
store i8 0, i8* %23
%24 = icmp eq i64 %9, 0
br i1 %24, label %41, label %25
25: ; preds = %21
%26 = trunc i32 %16 to i8
%27 = load i8, i8* %1
store i8 %26, i8* %1
store i8 %27, i8* %22
%28 = icmp ugt i64 %9, 2
br i1 %28, label %29, label %41
29: ; preds = %25
%30 = add nsw i64 %9, -1
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %30
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
br label %33
33: ; preds = %29, %33
%34 = phi i8* [ %31, %29 ], [ %39, %33 ]
%35 = phi i8* [ %32, %29 ], [ %38, %33 ]
%36 = load i8, i8* %34
%37 = load i8, i8* %35
store i8 %36, i8* %35
store i8 %37, i8* %34
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %35, i64 1
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %34, i64 -1
%40 = icmp ult i8* %38, %39
br i1 %40, label %33, label %41
41: ; preds = %33, %25, %21, %3
ret i8* %1
}