#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 uint64_t;
typedef scalar_t__ uint16_t;

/* Variables and functions */
uint64_t factorial(uint16_t i, uint16_t n) {
  uint64_t f = 1;
  for (; i <= n; f *= i++)
    ;
  return f;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<factorial>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jg     1145 <factorial+0x45>
jmp    1126 <factorial+0x26>
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    %rcx,%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
movslq -0x14(%rbp),%rax
imul   %rcx,%rax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1113 <factorial+0x13>
mov    -0x14(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<factorial>:
mov    $0x1,%eax
cmp    %rsi,%rdi
jg     135f <factorial+0x25f>
add    $0x1,%rsi
mov    %rsi,%r9
sub    %rdi,%r9
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x8,%r9
jb     1350 <factorial+0x250>
mov    %r9,%r8
and    $0xfffffffffffffff8,%r8
movd   %edi,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm6
paddd  0xec1(%rip),%xmm6
lea    -0x8(%r8),%rcx
mov    %rcx,%rax
shr    $0x3,%rax
add    $0x1,%rax
mov    %eax,%edx
and    $0x3,%edx
cmp    $0x18,%rcx
jae    116a <factorial+0x6a>
movdqa 0xeaf(%rip),%xmm1
movdqa %xmm1,%xmm2
jmp    12a2 <factorial+0x1a2>
and    $0xfffffffffffffffc,%rax
movdqa 0xe9a(%rip),%xmm1
movdqa 0xeb1(%rip),%xmm9
movdqa 0xeb8(%rip),%xmm10
movdqa 0xebf(%rip),%xmm11
movdqa 0xec6(%rip),%xmm12
movdqa 0xecd(%rip),%xmm13
movdqa 0xed4(%rip),%xmm14
movdqa 0xedb(%rip),%xmm15
movdqa %xmm1,%xmm2
nopl   0x0(%rax)
movdqa %xmm6,%xmm0
paddd  0xe54(%rip),%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm3
pmuludq %xmm7,%xmm3
pmuludq %xmm6,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm4
pmuludq %xmm7,%xmm4
pmuludq %xmm2,%xmm0
movdqa %xmm6,%xmm2
paddd  %xmm9,%xmm2
movdqa %xmm6,%xmm7
paddd  %xmm10,%xmm7
pmuludq %xmm2,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm2
pmuludq %xmm3,%xmm2
pmuludq %xmm7,%xmm0
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 %xmm1,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm8
pmuludq %xmm3,%xmm8
pmuludq %xmm0,%xmm7
movdqa %xmm6,%xmm0
paddd  %xmm13,%xmm0
movdqa %xmm6,%xmm3
paddd  %xmm14,%xmm3
pmuludq %xmm0,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm5,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm3,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm0
pmuludq %xmm8,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm15,%xmm6
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
jne    11c0 <factorial+0xc0>
test   %rdx,%rdx
je     1312 <factorial+0x212>
movdqa 0xd71(%rip),%xmm3
movdqa 0xd79(%rip),%xmm4
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm6,%xmm0
paddd  %xmm3,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm5
pmuludq %xmm6,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm7
pmuludq %xmm5,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm5
punpckldq %xmm5,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm5
pmuludq %xmm0,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm5,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm4,%xmm6
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
jne    12c0 <factorial+0x1c0>
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm3
pmuludq %xmm0,%xmm3
pmuludq %xmm1,%xmm2
pshufd $0xee,%xmm2,%xmm0
pmuludq %xmm2,%xmm0
pshufd $0xaa,%xmm3,%xmm1
pmuludq %xmm3,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%eax
cmp    %r8,%r9
je     135f <factorial+0x25f>
add    %r8,%rdi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
imul   %edi,%eax
lea    0x1(%rdi),%rcx
mov    %rcx,%rdi
cmp    %rcx,%rsi
jne    1350 <factorial+0x250>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @factorial(i64 %0, i64 %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i32
store i64 %0, i64* %3
store i64 %1, i64* %4
store i32 1, i32* %5
br label %6
6: ; preds = %11, %2
%7 = load i64, i64* %3
%8 = load i64, i64* %4
%9 = icmp sle i64 %7, %8
br i1 %9, label %10, label %18
10: ; preds = %6
br label %11
11: ; preds = %10
%12 = load i64, i64* %3
%13 = add nsw i64 %12, 1
store i64 %13, i64* %3
%14 = load i32, i32* %5
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = mul nsw i64 %15, %12
%17 = trunc i64 %16 to i32
store i32 %17, i32* %5
br label %6
18: ; preds = %6
%19 = load i32, i32* %5
ret i32 %19
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @factorial(i64 %0, i64 %1) {
%3 = icmp sgt i64 %0, %1
br i1 %3, label %79, label %4
4: ; preds = %2
%5 = add i64 %1, 1
%6 = sub i64 %5, %0
%7 = icmp ult i64 %6, 8
br i1 %7, label %69, label %8
8: ; preds = %4
%9 = and i64 %6, -8
%10 = add i64 %9, %0
%11 = trunc i64 %0 to i32
%12 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %11, i64 0
%13 = shufflevector <4 x i32> %12, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%14 = add <4 x i32> %13, <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>
%15 = add i64 %9, -8
%16 = lshr exact i64 %15, 3
%17 = add nuw nsw i64 %16, 1
%18 = and i64 %17, 3
%19 = icmp ult i64 %15, 24
br i1 %19, label %45, label %20
20: ; preds = %8
%21 = and i64 %17, 4611686018427387900
br label %22
22: ; preds = %22, %20
%23 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %20 ], [ %40, %22 ]
%24 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %20 ], [ %41, %22 ]
%25 = phi <4 x i32> [ %14, %20 ], [ %42, %22 ]
%26 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %43, %22 ]
%27 = add <4 x i32> %25, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%28 = mul <4 x i32> %23, %25
%29 = mul <4 x i32> %24, %27
%30 = add <4 x i32> %25, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%31 = add <4 x i32> %25, <i32 12, i32 12, i32 12, i32 12>
%32 = mul <4 x i32> %28, %30
%33 = mul <4 x i32> %29, %31
%34 = add <4 x i32> %25, <i32 16, i32 16, i32 16, i32 16>
%35 = add <4 x i32> %25, <i32 20, i32 20, i32 20, i32 20>
%36 = mul <4 x i32> %32, %34
%37 = mul <4 x i32> %33, %35
%38 = add <4 x i32> %25, <i32 24, i32 24, i32 24, i32 24>
%39 = add <4 x i32> %25, <i32 28, i32 28, i32 28, i32 28>
%40 = mul <4 x i32> %36, %38
%41 = mul <4 x i32> %37, %39
%42 = add <4 x i32> %25, <i32 32, i32 32, i32 32, i32 32>
%43 = add i64 %26, 4
%44 = icmp eq i64 %43, %21
br i1 %44, label %45, label %22
45: ; preds = %22, %8
%46 = phi <4 x i32> [ undef, %8 ], [ %40, %22 ]
%47 = phi <4 x i32> [ undef, %8 ], [ %41, %22 ]
%48 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %8 ], [ %40, %22 ]
%49 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %8 ], [ %41, %22 ]
%50 = phi <4 x i32> [ %14, %8 ], [ %42, %22 ]
%51 = icmp eq i64 %18, 0
br i1 %51, label %63, label %52
52: ; preds = %45, %52
%53 = phi <4 x i32> [ %58, %52 ], [ %48, %45 ]
%54 = phi <4 x i32> [ %59, %52 ], [ %49, %45 ]
%55 = phi <4 x i32> [ %60, %52 ], [ %50, %45 ]
%56 = phi i64 [ %61, %52 ], [ 0, %45 ]
%57 = add <4 x i32> %55, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%58 = mul <4 x i32> %53, %55
%59 = mul <4 x i32> %54, %57
%60 = add <4 x i32> %55, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%61 = add i64 %56, 1
%62 = icmp eq i64 %61, %18
br i1 %62, label %63, label %52
63: ; preds = %52, %45
%64 = phi <4 x i32> [ %46, %45 ], [ %58, %52 ]
%65 = phi <4 x i32> [ %47, %45 ], [ %59, %52 ]
%66 = mul <4 x i32> %65, %64
%67 = call i32 @llvm.vector.reduce.mul.v4i32(<4 x i32> %66)
%68 = icmp eq i64 %6, %9
br i1 %68, label %79, label %69
69: ; preds = %4, %63
%70 = phi i32 [ 1, %4 ], [ %67, %63 ]
%71 = phi i64 [ %0, %4 ], [ %10, %63 ]
br label %72
72: ; preds = %69, %72
%73 = phi i32 [ %77, %72 ], [ %70, %69 ]
%74 = phi i64 [ %75, %72 ], [ %71, %69 ]
%75 = add i64 %74, 1
%76 = trunc i64 %74 to i32
%77 = mul i32 %73, %76
%78 = icmp eq i64 %74, %1
br i1 %78, label %79, label %72
79: ; preds = %72, %63, %2
%80 = phi i32 [ 1, %2 ], [ %67, %63 ], [ %77, %72 ]
ret i32 %80
}