#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 */
typedef int uint8_t;

/* Variables and functions */
void itoa(int value, char *str, int base) {
  uint8_t i = 0;
  uint8_t j = 0;
  uint8_t divisor = 10;
  uint8_t is_negative = 0;
  uint8_t remainder;
  uint8_t tmp;
  if ((base != 2) && (base != 10) && (base != 16)) {
    *str = '\0';
    return;
  }
  if (value == 0)
    str[i++] = '0';
  if (base == 10 && value < 0) {
    is_negative = 1;
    value = -value;
  } else if (base == 16)
    divisor = 16;
  while (value > 0) {
    remainder = value % divisor;
    str[i++] = (remainder < 10) ? remainder + '0' : remainder + 'a' - 10;
    value = value / divisor;
  }
  if (base == 10 && is_negative)
    str[i++] = '-';
  if (base == 16) {
    str[i++] = 'x';
    str[i++] = '0';
  }
  str[i] = '\0';
  for (i = i - 1, j = 0; j < i; i--, j++) {
    tmp = str[j];
    str[j] = str[i];
    str[i] = tmp;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<itoa>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0xa,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x2,-0x14(%rbp)
je     1154 <itoa+0x54>
cmpl   $0xa,-0x14(%rbp)
je     1154 <itoa+0x54>
cmpl   $0x10,-0x14(%rbp)
je     1154 <itoa+0x54>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movb   $0x0,(%rax)
jmp    12ec <itoa+0x1ec>
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
jne    1174 <itoa+0x74>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movb   $0x30,(%rax,%rcx,1)
cmpl   $0xa,-0x14(%rbp)
jne    119c <itoa+0x9c>
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
jge    119c <itoa+0x9c>
movl   $0x1,-0x24(%rbp)
xor    %eax,%eax
sub    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11b2 <itoa+0xb2>
cmpl   $0x10,-0x14(%rbp)
jne    11ad <itoa+0xad>
movl   $0x10,-0x20(%rbp)
jmp    11b2 <itoa+0xb2>
jmp    11b7 <itoa+0xb7>
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
jle    1218 <itoa+0x118>
mov    -0x4(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x20(%rbp)
mov    %edx,-0x28(%rbp)
cmpl   $0xa,-0x28(%rbp)
jge    11e3 <itoa+0xe3>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x30,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    11ef <itoa+0xef>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x61,%eax
sub    $0xa,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x4(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x20(%rbp)
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11b7 <itoa+0xb7>
cmpl   $0xa,-0x14(%rbp)
jne    1242 <itoa+0x142>
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
je     1242 <itoa+0x142>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movb   $0x2d,(%rax,%rcx,1)
cmpl   $0x10,-0x14(%rbp)
jne    1278 <itoa+0x178>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movb   $0x78,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movb   $0x30,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    12ec <itoa+0x1ec>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1294 <itoa+0x194>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<itoa>:
cmp    $0x10,%edx
ja     11f2 <itoa+0xf2>
mov    %edx,%r8d
mov    $0x10404,%eax
bt     %edx,%eax
jae    11f2 <itoa+0xf2>
xor    %r11d,%r11d
test   %edi,%edi
jne    112a <itoa+0x2a>
movb   $0x30,(%rsi)
mov    $0x1,%r11d
cmp    $0xa,%r8d
sete   %al
test   %edi,%edi
sets   %r9b
and    %al,%r9b
mov    %edi,%eax
neg    %eax
cmp    $0x10,%r8d
mov    $0xa,%r10d
cmove  %r8d,%r10d
mov    $0xa,%edx
test   %r9b,%r9b
cmovne %edx,%r10d
cmove  %edi,%eax
test   %eax,%eax
jle    118c <itoa+0x8c>
mov    %r11d,%r11d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
cltd
idiv   %r10d
lea    0x57(%rdx),%edi
lea    0x30(%rdx),%ecx
cmp    $0xa,%edx
cmovae %edi,%ecx
mov    %cl,(%rsi,%r11,1)
add    $0x1,%r11
test   %eax,%eax
jg     1170 <itoa+0x70>
test   %r9b,%r9b
je     119c <itoa+0x9c>
mov    %r11d,%eax
add    $0x1,%r11d
movb   $0x2d,(%rsi,%rax,1)
cmp    $0x10,%r8d
jne    11b0 <itoa+0xb0>
movslq %r11d,%r11
movw   $0x3078,(%rsi,%r11,1)
add    $0x2,%r11d
movslq %r11d,%rax
movb   $0x0,(%rsi,%rax,1)
cmp    $0x2,%eax
jl     11f1 <itoa+0xf1>
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movzbl (%rsi,%rcx,1),%edi
movzbl 0x1(%rsi,%rax,1),%edx
mov    %dl,(%rsi,%rcx,1)
mov    %dil,0x1(%rsi,%rax,1)
add    $0x1,%rcx
lea    -0x1(%rax),%rdx
cmp    %rax,%rcx
mov    %rdx,%rax
jl     11d0 <itoa+0xd0>
ret
movb   $0x0,(%rsi)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @itoa(i32 %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i8* %1, i8** %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %8
store i32 10, i32* %9
store i32 0, i32* %10
%13 = load i32, i32* %6
%14 = icmp ne i32 %13, 2
br i1 %14, label %15, label %23
15: ; preds = %3
%16 = load i32, i32* %6
%17 = icmp ne i32 %16, 10
br i1 %17, label %18, label %23
18: ; preds = %15
%19 = load i32, i32* %6
%20 = icmp ne i32 %19, 16
br i1 %20, label %21, label %23
21: ; preds = %18
%22 = load i8*, i8** %5
store i8 0, i8* %22
br label %138
23: ; preds = %18, %15, %3
%24 = load i32, i32* %4
%25 = icmp eq i32 %24, 0
br i1 %25, label %26, label %32
26: ; preds = %23
%27 = load i8*, i8** %5
%28 = load i32, i32* %7
%29 = add nsw i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %7
%30 = sext i32 %28 to i64
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %27, i64 %30
store i8 48, i8* %31
br label %32
32: ; preds = %26, %23
%33 = load i32, i32* %6
%34 = icmp eq i32 %33, 10
br i1 %34, label %35, label %41
35: ; preds = %32
%36 = load i32, i32* %4
%37 = icmp slt i32 %36, 0
br i1 %37, label %38, label %41
38: ; preds = %35
store i32 1, i32* %10
%39 = load i32, i32* %4
%40 = sub nsw i32 0, %39
store i32 %40, i32* %4
br label %46
41: ; preds = %35, %32
%42 = load i32, i32* %6
%43 = icmp eq i32 %42, 16
br i1 %43, label %44, label %45
44: ; preds = %41
store i32 16, i32* %9
br label %45
45: ; preds = %44, %41
br label %46
46: ; preds = %45, %38
br label %47
47: ; preds = %63, %46
%48 = load i32, i32* %4
%49 = icmp sgt i32 %48, 0
br i1 %49, label %50, label %74
50: ; preds = %47
%51 = load i32, i32* %4
%52 = load i32, i32* %9
%53 = srem i32 %51, %52
store i32 %53, i32* %11
%54 = load i32, i32* %11
%55 = icmp slt i32 %54, 10
br i1 %55, label %56, label %59
56: ; preds = %50
%57 = load i32, i32* %11
%58 = add nsw i32 %57, 48
br label %63
59: ; preds = %50
%60 = load i32, i32* %11
%61 = add nsw i32 %60, 97
%62 = sub nsw i32 %61, 10
br label %63
63: ; preds = %59, %56
%64 = phi i32 [ %58, %56 ], [ %62, %59 ]
%65 = trunc i32 %64 to i8
%66 = load i8*, i8** %5
%67 = load i32, i32* %7
%68 = add nsw i32 %67, 1
store i32 %68, i32* %7
%69 = sext i32 %67 to i64
%70 = getelementptr inbounds i8, i8* %66, i64 %69
store i8 %65, i8* %70
%71 = load i32, i32* %4
%72 = load i32, i32* %9
%73 = sdiv i32 %71, %72
store i32 %73, i32* %4
br label %47
74: ; preds = %47
%75 = load i32, i32* %6
%76 = icmp eq i32 %75, 10
br i1 %76, label %77, label %86
77: ; preds = %74
%78 = load i32, i32* %10
%79 = icmp ne i32 %78, 0
br i1 %79, label %80, label %86
80: ; preds = %77
%81 = load i8*, i8** %5
%82 = load i32, i32* %7
%83 = add nsw i32 %82, 1
store i32 %83, i32* %7
%84 = sext i32 %82 to i64
%85 = getelementptr inbounds i8, i8* %81, i64 %84
store i8 45, i8* %85
br label %86
86: ; preds = %80, %77, %74
%87 = load i32, i32* %6
%88 = icmp eq i32 %87, 16
br i1 %88, label %89, label %100
89: ; preds = %86
%90 = load i8*, i8** %5
%91 = load i32, i32* %7
%92 = add nsw i32 %91, 1
store i32 %92, i32* %7
%93 = sext i32 %91 to i64
%94 = getelementptr inbounds i8, i8* %90, i64 %93
store i8 120, i8* %94
%95 = load i8*, i8** %5
%96 = load i32, i32* %7
%97 = add nsw i32 %96, 1
store i32 %97, i32* %7
%98 = sext i32 %96 to i64
%99 = getelementptr inbounds i8, i8* %95, i64 %98
store i8 48, i8* %99
br label %100
100: ; preds = %89, %86
%101 = load i8*, i8** %5
%102 = load i32, i32* %7
%103 = sext i32 %102 to i64
%104 = getelementptr inbounds i8, i8* %101, i64 %103
store i8 0, i8* %104
%105 = load i32, i32* %7
%106 = sub nsw i32 %105, 1
store i32 %106, i32* %7
store i32 0, i32* %8
br label %107
107: ; preds = %133, %100
%108 = load i32, i32* %8
%109 = load i32, i32* %7
%110 = icmp slt i32 %108, %109
br i1 %110, label %111, label %138
111: ; preds = %107
%112 = load i8*, i8** %5
%113 = load i32, i32* %8
%114 = sext i32 %113 to i64
%115 = getelementptr inbounds i8, i8* %112, i64 %114
%116 = load i8, i8* %115
%117 = sext i8 %116 to i32
store i32 %117, i32* %12
%118 = load i8*, i8** %5
%119 = load i32, i32* %7
%120 = sext i32 %119 to i64
%121 = getelementptr inbounds i8, i8* %118, i64 %120
%122 = load i8, i8* %121
%123 = load i8*, i8** %5
%124 = load i32, i32* %8
%125 = sext i32 %124 to i64
%126 = getelementptr inbounds i8, i8* %123, i64 %125
store i8 %122, i8* %126
%127 = load i32, i32* %12
%128 = trunc i32 %127 to i8
%129 = load i8*, i8** %5
%130 = load i32, i32* %7
%131 = sext i32 %130 to i64
%132 = getelementptr inbounds i8, i8* %129, i64 %131
store i8 %128, i8* %132
br label %133
133: ; preds = %111
%134 = load i32, i32* %7
%135 = add nsw i32 %134, -1
store i32 %135, i32* %7
%136 = load i32, i32* %8
%137 = add nsw i32 %136, 1
store i32 %137, i32* %8
br label %107
138: ; preds = %21, %107
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @itoa(i32 %0, i8* nocapture %1, i32 %2) {
switch i32 %2, label %4 [
i32 16, label %5
i32 10, label %5
i32 2, label %5
]
4: ; preds = %3
store i8 0, i8* %1
br label %67
5: ; preds = %3, %3, %3
%6 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %6, label %7, label %8
7: ; preds = %5
store i8 48, i8* %1
br label %8
8: ; preds = %7, %5
%9 = phi i32 [ 1, %7 ], [ 0, %5 ]
%10 = icmp eq i32 %2, 10
%11 = icmp slt i32 %0, 0
%12 = and i1 %11, %10
%13 = sub nsw i32 0, %0
%14 = icmp eq i32 %2, 16
%15 = select i1 %14, i32 16, i32 10
%16 = select i1 %12, i32 10, i32 %15
%17 = select i1 %12, i32 %13, i32 %0
%18 = icmp sgt i32 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %35
19: ; preds = %8
%20 = zext i32 %9 to i64
br label %21
21: ; preds = %19, %21
%22 = phi i64 [ %20, %19 ], [ %29, %21 ]
%23 = phi i32 [ %17, %19 ], [ %31, %21 ]
%24 = srem i32 %23, %16
%25 = icmp ult i32 %24, 10
%26 = select i1 %25, i32 48, i32 87
%27 = add nuw nsw i32 %26, %24
%28 = trunc i32 %27 to i8
%29 = add nuw i64 %22, 1
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %22
store i8 %28, i8* %30
%31 = sdiv i32 %23, %16
%32 = icmp sgt i32 %31, 0
br i1 %32, label %21, label %33
33: ; preds = %21
%34 = trunc i64 %29 to i32
br label %35
35: ; preds = %33, %8
%36 = phi i32 [ %9, %8 ], [ %34, %33 ]
br i1 %12, label %37, label %41
37: ; preds = %35
%38 = add nuw nsw i32 %36, 1
%39 = zext i32 %36 to i64
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %39
store i8 45, i8* %40
br label %41
41: ; preds = %37, %35
%42 = phi i32 [ %38, %37 ], [ %36, %35 ]
br i1 %14, label %43, label %50
43: ; preds = %41
%44 = add nsw i32 %42, 1
%45 = sext i32 %42 to i64
%46 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %45
store i8 120, i8* %46
%47 = add nsw i32 %42, 2
%48 = sext i32 %44 to i64
%49 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %48
store i8 48, i8* %49
br label %50
50: ; preds = %43, %41
%51 = phi i32 [ %47, %43 ], [ %42, %41 ]
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %52
store i8 0, i8* %53
%54 = icmp sgt i32 %51, 1
br i1 %54, label %55, label %67
55: ; preds = %50
%56 = add nsw i64 %52, -1
br label %57
57: ; preds = %55, %57
%58 = phi i64 [ 0, %55 ], [ %64, %57 ]
%59 = phi i64 [ %56, %55 ], [ %65, %57 ]
%60 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %58
%61 = load i8, i8* %60
%62 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %59
%63 = load i8, i8* %62
store i8 %63, i8* %60
store i8 %61, i8* %62
%64 = add nuw nsw i64 %58, 1
%65 = add nsw i64 %59, -1
%66 = icmp slt i64 %64, %65
br i1 %66, label %57, label %67
67: ; preds = %57, %50, %4
ret void
}