int inc(char *counter, int level, int lim) {
  if (level > lim - 1)
    return 0;
  if (counter[level]) {
    counter[level] = 0;
    return inc(counter, level + 1, lim);
  } else
    counter[level] = 1;
  return 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<inc>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jle    113f <inc+0x2f>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    118a <inc+0x7a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
cmpb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
je     1177 <inc+0x67>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
call   1030 <inc@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    118a <inc+0x7a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movb   $0x1,(%rax,%rcx,1)
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<inc>:
xor    %eax,%eax
sub    %esi,%edx
jle    112e <inc+0x2e>
movslq %esi,%rax
add    %rax,%rdi
xor    %eax,%eax
xchg   %ax,%ax
cmpb   $0x0,(%rdi,%rax,1)
je     1125 <inc+0x25>
movb   $0x0,(%rdi,%rax,1)
add    $0x1,%rax
cmp    %eax,%edx
jne    1110 <inc+0x10>
xor    %eax,%eax
ret
movb   $0x1,(%rax,%rdi,1)
mov    $0x1,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @inc(i8* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i8* %0, i8** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
%8 = load i32, i32* %6
%9 = load i32, i32* %7
%10 = sub nsw i32 %9, 1
%11 = icmp sgt i32 %8, %10
br i1 %11, label %12, label %13
12: ; preds = %3
store i32 0, i32* %4
br label %36
13: ; preds = %3
%14 = load i8*, i8** %5
%15 = load i32, i32* %6
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %14, i64 %16
%18 = load i8, i8* %17
%19 = icmp ne i8 %18, 0
br i1 %19, label %20, label %30
20: ; preds = %13
%21 = load i8*, i8** %5
%22 = load i32, i32* %6
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i64 %23
store i8 0, i8* %24
%25 = load i8*, i8** %5
%26 = load i32, i32* %6
%27 = add nsw i32 %26, 1
%28 = load i32, i32* %7
%29 = call i32 @inc(i8* %25, i32 %27, i32 %28)
store i32 %29, i32* %4
br label %36
30: ; preds = %13
%31 = load i8*, i8** %5
%32 = load i32, i32* %6
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %31, i64 %33
store i8 1, i8* %34
br label %35
35: ; preds = %30
store i32 1, i32* %4
br label %36
36: ; preds = %35, %20, %12
%37 = load i32, i32* %4
ret i32 %37
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @inc(i8* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, %1
br i1 %4, label %5, label %17
5: ; preds = %3
%6 = sext i32 %1 to i64
br label %7
7: ; preds = %5, %12
%8 = phi i64 [ %6, %5 ], [ %13, %12 ]
%9 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %8
%10 = load i8, i8* %9
%11 = icmp eq i8 %10, 0
br i1 %11, label %16, label %12
12: ; preds = %7
store i8 0, i8* %9
%13 = add nsw i64 %8, 1
%14 = trunc i64 %13 to i32
%15 = icmp eq i32 %14, %2
br i1 %15, label %17, label %7
16: ; preds = %7
store i8 1, i8* %9
br label %17
17: ; preds = %12, %3, %16
%18 = phi i32 [ 1, %16 ], [ 0, %3 ], [ 0, %12 ]
ret i32 %18
}