#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 uintmax_t;

/* Variables and functions */
char *itob(uintmax_t in, int len, char *out) {
  char *ptr;
  for (ptr = out + len - 1; ptr != out; ptr--) {
    *ptr = (in & 0x00000001) ? '1' : '0';
    in = in >> 1;
  }
  *ptr = (in & 1) ? '1' : '0';
  return ptr;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<itob>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
add    %rcx,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
je     1167 <itob+0x67>
mov    -0x4(%rbp),%edx
and    $0x1,%edx
mov    $0x30,%eax
mov    $0x31,%ecx
cmp    $0x0,%edx
cmovne %ecx,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x4(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    1121 <itob+0x21>
mov    -0x4(%rbp),%edx
and    $0x1,%edx
mov    $0x30,%eax
mov    $0x31,%ecx
cmp    $0x0,%edx
cmovne %ecx,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<itob>:
mov    %rdx,%rax
movslq %esi,%r8
lea    (%rdx,%r8,1),%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
cmp    %rdx,%rcx
je     118f <itob+0x8f>
lea    -0x1(%r8),%esi
add    $0xfffffffffffffffe,%r8
and    $0x3,%rsi
je     1146 <itob+0x46>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edi,%edx
and    $0x1,%dl
or     $0x30,%dl
mov    %dl,(%rcx)
sar    %edi
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
jne    1130 <itob+0x30>
cmp    $0x3,%r8
jb     118f <itob+0x8f>
nopl   0x0(%rax)
mov    %edi,%edx
and    $0x1,%dl
or     $0x30,%dl
mov    %dl,(%rcx)
mov    %edi,%edx
shr    %dl
and    $0x1,%dl
or     $0x30,%dl
mov    %dl,-0x1(%rcx)
mov    %edi,%edx
shr    $0x2,%dl
and    $0x1,%dl
or     $0x30,%dl
mov    %dl,-0x2(%rcx)
mov    %edi,%edx
shr    $0x3,%dl
and    $0x1,%dl
or     $0x30,%dl
mov    %dl,-0x3(%rcx)
sar    $0x4,%edi
add    $0xfffffffffffffffc,%rcx
cmp    %rax,%rcx
jne    1150 <itob+0x50>
and    $0x1,%dil
or     $0x30,%dil
mov    %dil,(%rax)
ret

LLVM IR (-O0):
define i8* @itob(i32 %0, i32 %1, i8* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i8*
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
store i8* %2, i8** %6
%8 = load i8*, i8** %6
%9 = load i32, i32* %5
%10 = sext i32 %9 to i64
%11 = getelementptr inbounds i8, i8* %8, i64 %10
%12 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 -1
store i8* %12, i8** %7
br label %13
13: ; preds = %27, %3
%14 = load i8*, i8** %7
%15 = load i8*, i8** %6
%16 = icmp ne i8* %14, %15
br i1 %16, label %17, label %30
17: ; preds = %13
%18 = load i32, i32* %4
%19 = and i32 %18, 1
%20 = icmp ne i32 %19, 0
%21 = zext i1 %20 to i64
%22 = select i1 %20, i32 49, i32 48
%23 = trunc i32 %22 to i8
%24 = load i8*, i8** %7
store i8 %23, i8* %24
%25 = load i32, i32* %4
%26 = ashr i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %4
br label %27
27: ; preds = %17
%28 = load i8*, i8** %7
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i32 -1
store i8* %29, i8** %7
br label %13
30: ; preds = %13
%31 = load i32, i32* %4
%32 = and i32 %31, 1
%33 = icmp ne i32 %32, 0
%34 = zext i1 %33 to i64
%35 = select i1 %33, i32 49, i32 48
%36 = trunc i32 %35 to i8
%37 = load i8*, i8** %7
store i8 %36, i8* %37
%38 = load i8*, i8** %7
ret i8* %38
}

LLVM IR (-O2):
define i8* @itob(i32 %0, i32 %1, i8* writeonly %2) {
%4 = sext i32 %1 to i64
%5 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %4
%6 = getelementptr inbounds i8, i8* %5, i64 -1
%7 = icmp eq i8* %6, %2
br i1 %7, label %53, label %8
8: ; preds = %3
%9 = add nsw i64 %4, 3
%10 = add nsw i64 %4, -2
%11 = and i64 %9, 3
%12 = icmp eq i64 %11, 0
br i1 %12, label %24, label %13
13: ; preds = %8, %13
%14 = phi i8* [ %21, %13 ], [ %6, %8 ]
%15 = phi i32 [ %20, %13 ], [ %0, %8 ]
%16 = phi i64 [ %22, %13 ], [ 0, %8 ]
%17 = trunc i32 %15 to i8
%18 = and i8 %17, 1
%19 = or i8 %18, 48
store i8 %19, i8* %14
%20 = ashr i32 %15, 1
%21 = getelementptr inbounds i8, i8* %14, i64 -1
%22 = add i64 %16, 1
%23 = icmp eq i64 %22, %11
br i1 %23, label %24, label %13
24: ; preds = %13, %8
%25 = phi i32 [ undef, %8 ], [ %20, %13 ]
%26 = phi i8* [ %6, %8 ], [ %21, %13 ]
%27 = phi i32 [ %0, %8 ], [ %20, %13 ]
%28 = icmp ult i64 %10, 3
br i1 %28, label %53, label %29
29: ; preds = %24, %29
%30 = phi i8* [ %51, %29 ], [ %26, %24 ]
%31 = phi i32 [ %50, %29 ], [ %27, %24 ]
%32 = trunc i32 %31 to i8
%33 = and i8 %32, 1
%34 = or i8 %33, 48
store i8 %34, i8* %30
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 -1
%36 = trunc i32 %31 to i8
%37 = lshr i8 %36, 1
%38 = and i8 %37, 1
%39 = or i8 %38, 48
store i8 %39, i8* %35
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 -2
%41 = trunc i32 %31 to i8
%42 = lshr i8 %41, 2
%43 = and i8 %42, 1
%44 = or i8 %43, 48
store i8 %44, i8* %40
%45 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 -3
%46 = trunc i32 %31 to i8
%47 = lshr i8 %46, 3
%48 = and i8 %47, 1
%49 = or i8 %48, 48
store i8 %49, i8* %45
%50 = ashr i32 %31, 4
%51 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 -4
%52 = icmp eq i8* %51, %2
br i1 %52, label %53, label %29
53: ; preds = %24, %29, %3
%54 = phi i32 [ %0, %3 ], [ %25, %24 ], [ %50, %29 ]
%55 = trunc i32 %54 to i8
%56 = and i8 %55, 1
%57 = or i8 %56, 48
store i8 %57, i8* %2
ret i8* %2
}