#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 /*<<< orphan*/ scanf(char *, int *);
void main() {
  int num;
  int fac;
  num = -2;
  while (num < -1) {
    printf("Please enter a positive integer: ");
    scanf("%d", &num);
  }
  if (num > 0) {
    fac = num;
    num -= 1;
  }
  if (num == 0)
    fac = 1;
  while ((num - 1) > -1) {
    fac = fac * num;
    num -= 1;
  }
  printf("The factorial of the entered number is %d.", fac);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
movl   $0xfffffffe,-0x4(%rbp)
cmpl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jge    115c <main+0x3c>
lea    0xec0(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
lea    0xed4(%rip),%rdi
lea    -0x4(%rbp),%rsi
call   1040 <scanf@plt>
jmp    112f <main+0xf>
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
jle    1175 <main+0x55>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
jne    1186 <main+0x66>
movl   $0x1,-0x8(%rbp)
jmp    118b <main+0x6b>
mov    -0x4(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cmp    $0xffffffff,%eax
jle    11b2 <main+0x92>
mov    -0x8(%rbp),%eax
imul   -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    118b <main+0x6b>
mov    -0x8(%rbp),%esi
lea    0xe69(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x10,%rsp
movl   $0xfffffffe,0xc(%rsp)
ff
lea    0xf78(%rip),%r14
lea    0xf93(%rip),%r15
lea    0xc(%rsp),%rbx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %r14,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1030 <printf@plt>
mov    %r15,%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1040 <scanf@plt>
mov    0xc(%rsp),%ecx
cmp    $0xffffffff,%ecx
jl     1150 <main+0x30>
test   %ecx,%ecx
jle    11d9 <main+0xb9>
mov    %ecx,%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,0xc(%rsp)
mov    $0x1,%esi
cmovne %ecx,%esi
je     13e5 <main+0x2c5>
cmp    $0x8,%eax
jb     13d0 <main+0x2b0>
mov    %eax,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
movd   %esi,%xmm1
movaps 0xe5e(%rip),%xmm0
movss  %xmm1,%xmm0
movd   %eax,%xmm1
pshufd $0x0,%xmm1,%xmm6
paddd  0xe59(%rip),%xmm6
lea    -0x8(%rcx),%edi
mov    %edi,%esi
shr    $0x3,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,%edx
and    $0x3,%edx
cmp    $0x18,%edi
jae    11e8 <main+0xc8>
movdqa 0xe4c(%rip),%xmm2
jmp    1321 <main+0x201>
mov    $0x1,%eax
cmove  %eax,%ecx
mov    %ecx,%esi
jmp    13e5 <main+0x2c5>
and    $0xfffffffc,%esi
movdqa 0xe2d(%rip),%xmm2
movdqa 0xe44(%rip),%xmm9
movdqa 0xe4b(%rip),%xmm10
movdqa 0xe52(%rip),%xmm11
movdqa 0xe59(%rip),%xmm12
movdqa 0xe60(%rip),%xmm13
movdqa 0xe67(%rip),%xmm14
movdqa 0xe6e(%rip),%xmm15
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movdqa %xmm6,%xmm1
paddd  0xde4(%rip),%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm3
pmuludq %xmm7,%xmm3
pmuludq %xmm6,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm4
pmuludq %xmm7,%xmm4
pmuludq %xmm2,%xmm1
movdqa %xmm6,%xmm2
paddd  %xmm9,%xmm2
movdqa %xmm6,%xmm7
paddd  %xmm10,%xmm7
pmuludq %xmm2,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm2
pmuludq %xmm3,%xmm2
pmuludq %xmm7,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm3
pmuludq %xmm4,%xmm3
movdqa %xmm6,%xmm4
paddd  %xmm11,%xmm4
movdqa %xmm6,%xmm7
paddd  %xmm12,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm5
pmuludq %xmm2,%xmm5
pmuludq %xmm0,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm8
pmuludq %xmm3,%xmm8
pmuludq %xmm1,%xmm7
movdqa %xmm6,%xmm1
paddd  %xmm13,%xmm1
movdqa %xmm6,%xmm3
paddd  %xmm14,%xmm3
pmuludq %xmm1,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm1
pmuludq %xmm5,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm0
pmuludq %xmm3,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm1
pmuludq %xmm8,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm2
paddd  %xmm15,%xmm6
add    $0xfffffffc,%esi
jne    1240 <main+0x120>
test   %edx,%edx
je     1391 <main+0x271>
movdqa 0xd03(%rip),%xmm3
movdqa 0xd0b(%rip),%xmm4
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movdqa %xmm6,%xmm1
paddd  %xmm3,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm5
pmuludq %xmm6,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm7
pmuludq %xmm5,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm5
punpckldq %xmm5,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm5
pmuludq %xmm1,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm1
pmuludq %xmm5,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm2
paddd  %xmm4,%xmm6
add    $0xffffffff,%edx
jne    1340 <main+0x220>
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm3
pmuludq %xmm1,%xmm3
pmuludq %xmm0,%xmm2
pshufd $0xee,%xmm2,%xmm0
pmuludq %xmm2,%xmm0
pshufd $0xaa,%xmm3,%xmm1
pmuludq %xmm3,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%esi
cmp    %ecx,%eax
je     13dd <main+0x2bd>
and    $0x7,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
imul   %eax,%esi
lea    -0x1(%rax),%ecx
cmp    $0x1,%eax
mov    %ecx,%eax
ja     13d0 <main+0x2b0>
movl   $0x0,0xc(%rsp)
lea    0xce9(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1030 <printf@plt>
add    $0x10,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [34 x i8] c"Please enter a positive integer: \00"
@.str.1 = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.2 = [43 x i8] c"The factorial of the entered number is %d.\00"
define void @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i32
store i32 -2, i32* %1
br label %3
3: ; preds = %6, %0
%4 = load i32, i32* %1
%5 = icmp slt i32 %4, -1
br i1 %5, label %6, label %9
6: ; preds = %3
%7 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([34 x i8], [34 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%8 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32* %1)
br label %3
9: ; preds = %3
%10 = load i32, i32* %1
%11 = icmp sgt i32 %10, 0
br i1 %11, label %12, label %16
12: ; preds = %9
%13 = load i32, i32* %1
store i32 %13, i32* %2
%14 = load i32, i32* %1
%15 = sub nsw i32 %14, 1
store i32 %15, i32* %1
br label %16
16: ; preds = %12, %9
%17 = load i32, i32* %1
%18 = icmp eq i32 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %20
19: ; preds = %16
store i32 1, i32* %2
br label %20
20: ; preds = %19, %16
br label %21
21: ; preds = %25, %20
%22 = load i32, i32* %1
%23 = sub nsw i32 %22, 1
%24 = icmp sgt i32 %23, -1
br i1 %24, label %25, label %31
25: ; preds = %21
%26 = load i32, i32* %2
%27 = load i32, i32* %1
%28 = mul nsw i32 %26, %27
store i32 %28, i32* %2
%29 = load i32, i32* %1
%30 = sub nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %1
br label %21
31: ; preds = %21
%32 = load i32, i32* %2
%33 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([43 x i8], [43 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %32)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [34 x i8] c"Please enter a positive integer: \00"
@.str.1 = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.2 = [43 x i8] c"The factorial of the entered number is %d.\00"
define void @main() {
%1 = alloca i32
%2 = bitcast i32* %1 to i8*
store i32 -2, i32* %1
br label %3
3: ; preds = %0, %3
%4 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([34 x i8], [34 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%5 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32* %1)
%6 = load i32, i32* %1
%7 = icmp slt i32 %6, -1
br i1 %7, label %3, label %8
8: ; preds = %3
%9 = icmp sgt i32 %6, 0
br i1 %9, label %13, label %10
10: ; preds = %8
%11 = icmp eq i32 %6, 0
%12 = select i1 %11, i32 1, i32 %6
br label %92
13: ; preds = %8
%14 = add i32 %6, -1
store i32 %14, i32* %1
%15 = icmp eq i32 %14, 0
%16 = select i1 %15, i32 1, i32 %6
%17 = icmp eq i32 %14, 0
br i1 %17, label %92, label %18
18: ; preds = %13
%19 = icmp ult i32 %14, 8
br i1 %19, label %81, label %20
20: ; preds = %18
%21 = and i32 %14, -8
%22 = and i32 %14, 7
%23 = insertelement <4 x i32> <i32 poison, i32 1, i32 1, i32 1>, i32 %16, i64 0
%24 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %14, i64 0
%25 = shufflevector <4 x i32> %24, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%26 = add <4 x i32> %25, <i32 0, i32 -1, i32 -2, i32 -3>
%27 = add i32 %21, -8
%28 = lshr exact i32 %27, 3
%29 = add nuw nsw i32 %28, 1
%30 = and i32 %29, 3
%31 = icmp ult i32 %27, 24
br i1 %31, label %57, label %32
32: ; preds = %20
%33 = and i32 %29, 1073741820
br label %34
34: ; preds = %34, %32
%35 = phi <4 x i32> [ %23, %32 ], [ %52, %34 ]
%36 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %32 ], [ %53, %34 ]
%37 = phi <4 x i32> [ %26, %32 ], [ %54, %34 ]
%38 = phi i32 [ 0, %32 ], [ %55, %34 ]
%39 = add <4 x i32> %37, <i32 -4, i32 -4, i32 -4, i32 -4>
%40 = mul <4 x i32> %35, %37
%41 = mul <4 x i32> %36, %39
%42 = add <4 x i32> %37, <i32 -8, i32 -8, i32 -8, i32 -8>
%43 = add <4 x i32> %37, <i32 -12, i32 -12, i32 -12, i32 -12>
%44 = mul <4 x i32> %40, %42
%45 = mul <4 x i32> %41, %43
%46 = add <4 x i32> %37, <i32 -16, i32 -16, i32 -16, i32 -16>
%47 = add <4 x i32> %37, <i32 -20, i32 -20, i32 -20, i32 -20>
%48 = mul <4 x i32> %44, %46
%49 = mul <4 x i32> %45, %47
%50 = add <4 x i32> %37, <i32 -24, i32 -24, i32 -24, i32 -24>
%51 = add <4 x i32> %37, <i32 -28, i32 -28, i32 -28, i32 -28>
%52 = mul <4 x i32> %48, %50
%53 = mul <4 x i32> %49, %51
%54 = add <4 x i32> %37, <i32 -32, i32 -32, i32 -32, i32 -32>
%55 = add i32 %38, 4
%56 = icmp eq i32 %55, %33
br i1 %56, label %57, label %34
57: ; preds = %34, %20
%58 = phi <4 x i32> [ undef, %20 ], [ %52, %34 ]
%59 = phi <4 x i32> [ undef, %20 ], [ %53, %34 ]
%60 = phi <4 x i32> [ %23, %20 ], [ %52, %34 ]
%61 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %20 ], [ %53, %34 ]
%62 = phi <4 x i32> [ %26, %20 ], [ %54, %34 ]
%63 = icmp eq i32 %30, 0
br i1 %63, label %75, label %64
64: ; preds = %57, %64
%65 = phi <4 x i32> [ %70, %64 ], [ %60, %57 ]
%66 = phi <4 x i32> [ %71, %64 ], [ %61, %57 ]
%67 = phi <4 x i32> [ %72, %64 ], [ %62, %57 ]
%68 = phi i32 [ %73, %64 ], [ 0, %57 ]
%69 = add <4 x i32> %67, <i32 -4, i32 -4, i32 -4, i32 -4>
%70 = mul <4 x i32> %65, %67
%71 = mul <4 x i32> %66, %69
%72 = add <4 x i32> %67, <i32 -8, i32 -8, i32 -8, i32 -8>
%73 = add i32 %68, 1
%74 = icmp eq i32 %73, %30
br i1 %74, label %75, label %64
75: ; preds = %64, %57
%76 = phi <4 x i32> [ %58, %57 ], [ %70, %64 ]
%77 = phi <4 x i32> [ %59, %57 ], [ %71, %64 ]
%78 = mul <4 x i32> %77, %76
%79 = call i32 @llvm.vector.reduce.mul.v4i32(<4 x i32> %78)
%80 = icmp eq i32 %14, %21
br i1 %80, label %90, label %81
81: ; preds = %18, %75
%82 = phi i32 [ %16, %18 ], [ %79, %75 ]
%83 = phi i32 [ %14, %18 ], [ %22, %75 ]
br label %84
84: ; preds = %81, %84
%85 = phi i32 [ %88, %84 ], [ %82, %81 ]
%86 = phi i32 [ %87, %84 ], [ %83, %81 ]
%87 = add nsw i32 %86, -1
%88 = mul nsw i32 %85, %86
%89 = icmp ugt i32 %86, 1
br i1 %89, label %84, label %90
90: ; preds = %84, %75
%91 = phi i32 [ %79, %75 ], [ %88, %84 ]
store i32 0, i32* %1
br label %92
92: ; preds = %10, %90, %13
%93 = phi i32 [ %91, %90 ], [ %16, %13 ], [ %12, %10 ]
%94 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([43 x i8], [43 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %93)
ret void
}