#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*/ add(char **, int);
void *calloc(int, int);
int /*<<< orphan*/ memcpy(char *, char *, int);
int /*<<< orphan*/ memset(char *, int /*<<< orphan*/, int);
int /*<<< orphan*/ mul(char *, int, char *, char);
int strlen(char *);
void factorial_mul(char *factorial, char *product) {
  char **carry_over = calloc(50, sizeof(char *));
  for (int i = 0; i < 50; i++) {
    carry_over[i] = calloc(50, sizeof(char));
    carry_over[i][50 - 1] = '\0';
  }
  for (int i = 0; i < strlen(factorial); i++) {
    if (factorial[i] != '0') {
      for (int j = 0; j < i; j++)
        carry_over[i][j] = '0';
      mul(factorial, i, carry_over[i], factorial[i] - '0');
    }
  }
  memset(carry_over[50 - 1], '0', 50 - 1);
  add(carry_over, 50);
  carry_over[50 - 1][50 - 1] = '\0';
  memcpy(product, carry_over[50 - 1], 50);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<factorial_mul>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    $0x32,%edi
mov    $0x8,%esi
call   1060 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x32,-0x1c(%rbp)
jge    11d0 <factorial_mul+0x70>
mov    $0x32,%edi
mov    $0x1,%esi
call   1060 <calloc@plt>
mov    %rax,%rdx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movb   $0x0,0x31(%rax)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    118a <factorial_mul+0x2a>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
call   1040 <strlen@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jge    127a <factorial_mul+0x11a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
cmp    $0x30,%eax
je     1267 <factorial_mul+0x107>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    123d <factorial_mul+0xdd>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movb   $0x30,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    120f <factorial_mul+0xaf>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
sub    $0x30,%eax
movsbl %al,%ecx
call   1080 <mul@plt>
jmp    126c <factorial_mul+0x10c>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11d7 <factorial_mul+0x77>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    0x188(%rax),%rdi
mov    $0x30,%esi
mov    $0x31,%edx
call   1050 <memset@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    $0x32,%esi
call   1030 <add@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    0x188(%rax),%rax
movb   $0x0,0x31(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    0x188(%rax),%rsi
mov    $0x32,%edx
call   1070 <memcpy@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<factorial_mul>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%r15
mov    $0x32,%edi
mov    $0x8,%esi
call   1060 <calloc@plt>
mov    %rax,%r12
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    $0x32,%edi
mov    $0x1,%esi
call   1060 <calloc@plt>
mov    %rax,(%r12,%rbx,8)
movb   $0x0,0x31(%rax)
add    $0x1,%rbx
cmp    $0x32,%rbx
jne    1190 <factorial_mul+0x30>
mov    %r15,%rdi
call   1040 <strlen@plt>
test   %eax,%eax
jle    1277 <factorial_mul+0x117>
xor    %ebx,%ebx
jmp    11fa <factorial_mul+0x9a>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    (%r15,%rbx,1),%al
mov    (%r12,%rbx,8),%rdx
add    $0xd0,%al
movsbl %al,%ecx
mov    %r15,%rdi
mov    %ebx,%esi
call   1080 <mul@plt>
add    $0x1,%rbx
mov    %r15,%rdi
call   1040 <strlen@plt>
cltq
cmp    %rax,%rbx
jge    1277 <factorial_mul+0x117>
mov    (%r15,%rbx,1),%al
cmp    $0x30,%al
je     11e7 <factorial_mul+0x87>
test   %rbx,%rbx
je     11d4 <factorial_mul+0x74>
lea    -0x1(%rbx),%rax
cmp    $0x3,%rax
jae    1215 <factorial_mul+0xb5>
xor    %eax,%eax
jmp    124c <factorial_mul+0xec>
mov    %rbx,%rcx
and    $0xfffffffffffffffc,%rcx
xor    %eax,%eax
xchg   %ax,%ax
mov    (%r12,%rbx,8),%rdx
movb   $0x30,(%rdx,%rax,1)
mov    (%r12,%rbx,8),%rdx
movb   $0x30,0x1(%rdx,%rax,1)
mov    (%r12,%rbx,8),%rdx
movb   $0x30,0x2(%rdx,%rax,1)
mov    (%r12,%rbx,8),%rdx
movb   $0x30,0x3(%rdx,%rax,1)
add    $0x4,%rax
cmp    %rax,%rcx
jne    1220 <factorial_mul+0xc0>
test   $0x3,%bl
je     11d0 <factorial_mul+0x70>
mov    %ebx,%ecx
and    $0x3,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%r12,%rbx,8),%rdx
movb   $0x30,(%rdx,%rax,1)
add    $0x1,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
jne    1260 <factorial_mul+0x100>
jmp    11d0 <factorial_mul+0x70>
mov    0x188(%r12),%rdi
mov    $0x30,%esi
mov    $0x31,%edx
call   1050 <memset@plt>
mov    %r12,%rdi
mov    $0x32,%esi
call   1030 <add@plt>
mov    0x188(%r12),%rax
movb   $0x0,0x31(%rax)
mov    0x188(%r12),%rsi
mov    %r14,%rdi
mov    $0x32,%edx
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
jmp    1070 <memcpy@plt>

LLVM IR (-O0):
define void @factorial_mul(i8* %0, i8* %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i8* %0, i8** %3
store i8* %1, i8** %4
%9 = call i8* @calloc(i32 50, i32 8)
%10 = bitcast i8* %9 to i8**
store i8** %10, i8*** %5
store i32 0, i32* %6
br label %11
11: ; preds = %26, %2
%12 = load i32, i32* %6
%13 = icmp slt i32 %12, 50
br i1 %13, label %14, label %29
14: ; preds = %11
%15 = call i8* @calloc(i32 50, i32 1)
%16 = load i8**, i8*** %5
%17 = load i32, i32* %6
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i8*, i8** %16, i64 %18
store i8* %15, i8** %19
%20 = load i8**, i8*** %5
%21 = load i32, i32* %6
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i8*, i8** %20, i64 %22
%24 = load i8*, i8** %23
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %24, i64 49
store i8 0, i8* %25
br label %26
26: ; preds = %14
%27 = load i32, i32* %6
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %6
br label %11
29: ; preds = %11
store i32 0, i32* %7
br label %30
30: ; preds = %78, %29
%31 = load i32, i32* %7
%32 = load i8*, i8** %3
%33 = call i32 @strlen(i8* %32)
%34 = icmp slt i32 %31, %33
br i1 %34, label %35, label %81
35: ; preds = %30
%36 = load i8*, i8** %3
%37 = load i32, i32* %7
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %36, i64 %38
%40 = load i8, i8* %39
%41 = sext i8 %40 to i32
%42 = icmp ne i32 %41, 48
br i1 %42, label %43, label %77
43: ; preds = %35
store i32 0, i32* %8
br label %44
44: ; preds = %57, %43
%45 = load i32, i32* %8
%46 = load i32, i32* %7
%47 = icmp slt i32 %45, %46
br i1 %47, label %48, label %60
48: ; preds = %44
%49 = load i8**, i8*** %5
%50 = load i32, i32* %7
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i8*, i8** %49, i64 %51
%53 = load i8*, i8** %52
%54 = load i32, i32* %8
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i8, i8* %53, i64 %55
store i8 48, i8* %56
br label %57
57: ; preds = %48
%58 = load i32, i32* %8
%59 = add nsw i32 %58, 1
store i32 %59, i32* %8
br label %44
60: ; preds = %44
%61 = load i8*, i8** %3
%62 = load i32, i32* %7
%63 = load i8**, i8*** %5
%64 = load i32, i32* %7
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i8*, i8** %63, i64 %65
%67 = load i8*, i8** %66
%68 = load i8*, i8** %3
%69 = load i32, i32* %7
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds i8, i8* %68, i64 %70
%72 = load i8, i8* %71
%73 = sext i8 %72 to i32
%74 = sub nsw i32 %73, 48
%75 = trunc i32 %74 to i8
%76 = call i32 @mul(i8* %61, i32 %62, i8* %67, i8 signext %75)
br label %77
77: ; preds = %60, %35
br label %78
78: ; preds = %77
%79 = load i32, i32* %7
%80 = add nsw i32 %79, 1
store i32 %80, i32* %7
br label %30
81: ; preds = %30
%82 = load i8**, i8*** %5
%83 = getelementptr inbounds i8*, i8** %82, i64 49
%84 = load i8*, i8** %83
%85 = call i32 @memset(i8* %84, i32 48, i32 49)
%86 = load i8**, i8*** %5
%87 = call i32 @add(i8** %86, i32 50)
%88 = load i8**, i8*** %5
%89 = getelementptr inbounds i8*, i8** %88, i64 49
%90 = load i8*, i8** %89
%91 = getelementptr inbounds i8, i8* %90, i64 49
store i8 0, i8* %91
%92 = load i8*, i8** %4
%93 = load i8**, i8*** %5
%94 = getelementptr inbounds i8*, i8** %93, i64 49
%95 = load i8*, i8** %94
%96 = call i32 @memcpy(i8* %92, i8* %95, i32 50)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @factorial_mul(i8* %0, i8* %1) {
%3 = tail call dereferenceable_or_null(400) i8* @calloc(i32 50, i32 8)
%4 = bitcast i8* %3 to i8**
br label %8
5: ; preds = %8
%6 = tail call i32 @strlen(i8* %0)
%7 = icmp sgt i32 %6, 0
br i1 %7, label %24, label %15
8: ; preds = %2, %8
%9 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %13, %8 ]
%10 = tail call dereferenceable_or_null(50) i8* @calloc(i32 50, i32 1)
%11 = getelementptr inbounds i8*, i8** %4, i64 %9
store i8* %10, i8** %11
%12 = getelementptr inbounds i8, i8* %10, i64 49
store i8 0, i8* %12
%13 = add nuw nsw i64 %9, 1
%14 = icmp eq i64 %13, 50
br i1 %14, label %5, label %8
15: ; preds = %75, %5
%16 = getelementptr inbounds i8*, i8** %4, i64 49
%17 = load i8*, i8** %16
%18 = tail call i32 @memset(i8* %17, i32 48, i32 49)
%19 = tail call i32 @add(i8** %4, i32 50)
%20 = load i8*, i8** %16
%21 = getelementptr inbounds i8, i8* %20, i64 49
store i8 0, i8* %21
%22 = load i8*, i8** %16
%23 = tail call i32 @memcpy(i8* %1, i8* %22, i32 50)
ret void
24: ; preds = %5, %75
%25 = phi i64 [ %76, %75 ], [ 0, %5 ]
%26 = add nsw i64 %25, -1
%27 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %25
%28 = load i8, i8* %27
%29 = icmp eq i8 %28, 48
br i1 %29, label %75, label %30
30: ; preds = %24
%31 = icmp eq i64 %25, 0
br i1 %31, label %51, label %32
32: ; preds = %30
%33 = getelementptr inbounds i8*, i8** %4, i64 %25
%34 = and i64 %25, 3
%35 = icmp ult i64 %26, 3
br i1 %35, label %38, label %36
36: ; preds = %32
%37 = and i64 %25, 9223372036854775804
br label %58
38: ; preds = %58, %32
%39 = phi i64 [ 0, %32 ], [ %72, %58 ]
%40 = icmp eq i64 %34, 0
br i1 %40, label %49, label %41
41: ; preds = %38, %41
%42 = phi i64 [ %46, %41 ], [ %39, %38 ]
%43 = phi i64 [ %47, %41 ], [ 0, %38 ]
%44 = load i8*, i8** %33
%45 = getelementptr inbounds i8, i8* %44, i64 %42
store i8 48, i8* %45
%46 = add nuw nsw i64 %42, 1
%47 = add i64 %43, 1
%48 = icmp eq i64 %47, %34
br i1 %48, label %49, label %41
49: ; preds = %41, %38
%50 = load i8, i8* %27
br label %51
51: ; preds = %49, %30
%52 = phi i8 [ %50, %49 ], [ %28, %30 ]
%53 = getelementptr inbounds i8*, i8** %4, i64 %25
%54 = load i8*, i8** %53
%55 = add i8 %52, -48
%56 = trunc i64 %25 to i32
%57 = tail call i32 @mul(i8* %0, i32 %56, i8* %54, i8 signext %55)
br label %75
58: ; preds = %58, %36
%59 = phi i64 [ 0, %36 ], [ %72, %58 ]
%60 = phi i64 [ 0, %36 ], [ %73, %58 ]
%61 = load i8*, i8** %33
%62 = getelementptr inbounds i8, i8* %61, i64 %59
store i8 48, i8* %62
%63 = or i64 %59, 1
%64 = load i8*, i8** %33
%65 = getelementptr inbounds i8, i8* %64, i64 %63
store i8 48, i8* %65
%66 = or i64 %59, 2
%67 = load i8*, i8** %33
%68 = getelementptr inbounds i8, i8* %67, i64 %66
store i8 48, i8* %68
%69 = or i64 %59, 3
%70 = load i8*, i8** %33
%71 = getelementptr inbounds i8, i8* %70, i64 %69
store i8 48, i8* %71
%72 = add nuw nsw i64 %59, 4
%73 = add i64 %60, 4
%74 = icmp eq i64 %73, %37
br i1 %74, label %38, label %58
75: ; preds = %24, %51
%76 = add nuw nsw i64 %25, 1
%77 = tail call i32 @strlen(i8* %0)
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = icmp slt i64 %76, %78
br i1 %79, label %24, label %15
}