#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*/ printf(char *, int);
void calculate(int *array, int n) {
  int i, j, carry = 0, value = 0;
  array[0] = 1;
  for (i = 2; i <= n; i++) {
    for (j = 0; j <= value; j++) {
      array[j] = array[j] * i + carry;
      carry = array[j] / 10;
      array[j] %= 10;
      if (carry != 0 && j == value)
        value++;
    }
  }
  printf("%d! = ", n);
  for (i = value; i >= 0; i--)
    printf("%d", array[i]);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<calculate>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movl   $0x1,(%rax)
movl   $0x2,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jg     11f3 <calculate+0xe3>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jg     11e0 <calculate+0xd0>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
imul   -0x10(%rbp),%edx
add    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    $0xa,%esi
cltd
idiv   %esi
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
je     11cd <calculate+0xbd>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jne    11cd <calculate+0xbd>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11d2 <calculate+0xc2>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1151 <calculate+0x41>
jmp    11e5 <calculate+0xd5>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    113e <calculate+0x2e>
mov    -0xc(%rbp),%esi
lea    0xe03(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
jl     1237 <calculate+0x127>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
lea    0xde3(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1208 <calculate+0xf8>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<calculate>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
mov    %rdi,%r15
movl   $0x1,(%rdi)
cmp    $0x2,%esi
jge    1137 <calculate+0x27>
lea    0xed6(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
xor    %r14d,%r14d
jmp    11e1 <calculate+0xd1>
mov    $0x2,%r8d
xor    %r14d,%r14d
xor    %r9d,%r9d
jmp    1162 <calculate+0x52>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %r9d,%edi
lea    0x1(%r8),%eax
mov    %edi,%r9d
cmp    %esi,%r8d
mov    %eax,%r8d
je     11d0 <calculate+0xc0>
test   %r14d,%r14d
js     1150 <calculate+0x40>
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax)
mov    (%r15,%rcx,4),%eax
imul   %r8d,%eax
lea    (%rax,%r9,1),%edi
movslq %edi,%rbx
imul   $0x66666667,%rbx,%rdi
mov    %rdi,%rdx
shr    $0x3f,%rdx
sar    $0x22,%rdi
add    %edx,%edi
lea    (%rdi,%rdi,1),%edx
lea    (%rdx,%rdx,4),%edx
sub    %edx,%ebx
mov    %ebx,(%r15,%rcx,4)
add    %r9d,%eax
add    $0xfffffff6,%eax
cmp    $0xffffffed,%eax
setb   %al
mov    %r14d,%edx
cmp    %rdx,%rcx
sete   %dl
and    %al,%dl
movzbl %dl,%eax
add    %eax,%r14d
lea    0x1(%rcx),%rax
movslq %r14d,%rdx
mov    %edi,%r9d
cmp    %rdx,%rcx
mov    %rax,%rcx
jl     1170 <calculate+0x60>
jmp    1153 <calculate+0x43>
lea    0xe29(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
test   %r14d,%r14d
js     1202 <calculate+0xf2>
mov    %r14d,%ebx
lea    0xe1c(%rip),%r14
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%r15,%rbx,4),%esi
mov    %r14,%rdi
call   1030 <printf@plt>
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
jb     11f0 <calculate+0xe0>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [7 x i8] c"%d! = \00"
@.str.1 = [3 x i8] c"%d\00"
define void @calculate(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %8
%9 = load i32*, i32** %3
%10 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 0
store i32 1, i32* %10
store i32 2, i32* %5
br label %11
11: ; preds = %60, %2
%12 = load i32, i32* %5
%13 = load i32, i32* %4
%14 = icmp sle i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %63
15: ; preds = %11
store i32 0, i32* %6
br label %16
16: ; preds = %56, %15
%17 = load i32, i32* %6
%18 = load i32, i32* %8
%19 = icmp sle i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %59
20: ; preds = %16
%21 = load i32*, i32** %3
%22 = load i32, i32* %6
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = load i32, i32* %5
%27 = mul nsw i32 %25, %26
%28 = load i32, i32* %7
%29 = add nsw i32 %27, %28
%30 = load i32*, i32** %3
%31 = load i32, i32* %6
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %32
store i32 %29, i32* %33
%34 = load i32*, i32** %3
%35 = load i32, i32* %6
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = sdiv i32 %38, 10
store i32 %39, i32* %7
%40 = load i32*, i32** %3
%41 = load i32, i32* %6
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = srem i32 %44, 10
store i32 %45, i32* %43
%46 = load i32, i32* %7
%47 = icmp ne i32 %46, 0
br i1 %47, label %48, label %55
48: ; preds = %20
%49 = load i32, i32* %6
%50 = load i32, i32* %8
%51 = icmp eq i32 %49, %50
br i1 %51, label %52, label %55
52: ; preds = %48
%53 = load i32, i32* %8
%54 = add nsw i32 %53, 1
store i32 %54, i32* %8
br label %55
55: ; preds = %52, %48, %20
br label %56
56: ; preds = %55
%57 = load i32, i32* %6
%58 = add nsw i32 %57, 1
store i32 %58, i32* %6
br label %16
59: ; preds = %16
br label %60
60: ; preds = %59
%61 = load i32, i32* %5
%62 = add nsw i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %5
br label %11
63: ; preds = %11
%64 = load i32, i32* %4
%65 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([7 x i8], [7 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %64)
%66 = load i32, i32* %8
store i32 %66, i32* %5
br label %67
67: ; preds = %77, %63
%68 = load i32, i32* %5
%69 = icmp sge i32 %68, 0
br i1 %69, label %70, label %80
70: ; preds = %67
%71 = load i32*, i32** %3
%72 = load i32, i32* %5
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %71, i64 %73
%75 = load i32, i32* %74
%76 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %75)
br label %77
77: ; preds = %70
%78 = load i32, i32* %5
%79 = add nsw i32 %78, -1
store i32 %79, i32* %5
br label %67
80: ; preds = %67
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [7 x i8] c"%d! = \00"
@.str.1 = [3 x i8] c"%d\00"
define void @calculate(i32* nocapture %0, i32 %1) {
store i32 1, i32* %0
%3 = icmp slt i32 %1, 2
br i1 %3, label %4, label %6
4: ; preds = %2
%5 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([7 x i8], [7 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %1)
br label %39
6: ; preds = %2, %31
%7 = phi i32 [ %33, %31 ], [ 0, %2 ]
%8 = phi i32 [ %32, %31 ], [ 0, %2 ]
%9 = phi i32 [ %34, %31 ], [ 2, %2 ]
%10 = icmp slt i32 %7, 0
br i1 %10, label %31, label %11
11: ; preds = %6, %11
%12 = phi i64 [ %28, %11 ], [ 0, %6 ]
%13 = phi i32 [ %27, %11 ], [ %7, %6 ]
%14 = phi i32 [ %19, %11 ], [ %8, %6 ]
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %12
%16 = load i32, i32* %15
%17 = mul nsw i32 %16, %9
%18 = add nsw i32 %17, %14
%19 = sdiv i32 %18, 10
%20 = srem i32 %18, 10
store i32 %20, i32* %15
%21 = add i32 %18, -10
%22 = icmp ult i32 %21, -19
%23 = zext i32 %13 to i64
%24 = icmp eq i64 %12, %23
%25 = select i1 %22, i1 %24, i1 false
%26 = zext i1 %25 to i32
%27 = add nsw i32 %13, %26
%28 = add nuw nsw i64 %12, 1
%29 = sext i32 %27 to i64
%30 = icmp slt i64 %12, %29
br i1 %30, label %11, label %31
31: ; preds = %11, %6
%32 = phi i32 [ %8, %6 ], [ %19, %11 ]
%33 = phi i32 [ %7, %6 ], [ %27, %11 ]
%34 = add nuw i32 %9, 1
%35 = icmp eq i32 %9, %1
br i1 %35, label %36, label %6
36: ; preds = %31
%37 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([7 x i8], [7 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %1)
%38 = icmp sgt i32 %33, -1
br i1 %38, label %39, label %49
39: ; preds = %4, %36
%40 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %33, %36 ]
%41 = zext i32 %40 to i64
br label %42
42: ; preds = %39, %42
%43 = phi i64 [ %41, %39 ], [ %47, %42 ]
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
%46 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %45)
%47 = add nsw i64 %43, -1
%48 = icmp eq i64 %43, 0
br i1 %48, label %49, label %42
49: ; preds = %42, %36
ret void
}