double fact(int n) {
  int i;
  double f = 1;
  if (n == 0)
    return 1;
  for (i = 1; i < n + 1; i++)
    f = f * i;
  return f;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fact>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0xc(%rbp)
movsd  0xef1(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jne    1130 <fact+0x30>
movsd  0xeda(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
jmp    1173 <fact+0x73>
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1169 <fact+0x69>
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
cvtsi2sdl -0x10(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1137 <fact+0x37>
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
movsd  -0x8(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fact>:
test   %edi,%edi
jle    1123 <fact+0x23>
lea    -0x1(%rdi),%ecx
mov    %edi,%eax
and    $0x7,%eax
cmp    $0x7,%ecx
jae    112c <fact+0x2c>
mov    $0x1,%ecx
movsd  0xee2(%rip),%xmm0
jmp    11b4 <fact+0xb4>
movsd  0xed5(%rip),%xmm0
ret
and    $0xfffffff8,%edi
mov    $0x1,%ecx
movsd  0xec4(%rip),%xmm0
nopl   0x0(%rax)
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %ecx,%xmm1
lea    0x1(%rcx),%edx
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sd %edx,%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm1
lea    0x2(%rcx),%edx
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %edx,%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm2
lea    0x3(%rcx),%edx
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %edx,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
lea    0x4(%rcx),%edx
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sd %edx,%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm1
lea    0x5(%rcx),%edx
xorps  %xmm3,%xmm3
cvtsi2sd %edx,%xmm3
mulsd  %xmm1,%xmm2
lea    0x6(%rcx),%edx
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %edx,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm3
lea    0x7(%rcx),%edx
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %edx,%xmm0
mulsd  %xmm3,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x8,%ecx
cmp    %edi,%edx
jne    1140 <fact+0x40>
test   %eax,%eax
je     11d3 <fact+0xd3>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %ecx,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%ecx
add    $0xffffffff,%eax
jne    11c0 <fact+0xc0>
ret

LLVM IR (-O0):
define double @fact(i32 %0) {
%2 = alloca double
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca double
store i32 %0, i32* %3
store double 1.000000e+00, double* %5
%6 = load i32, i32* %3
%7 = icmp eq i32 %6, 0
br i1 %7, label %8, label %9
8: ; preds = %1
store double 1.000000e+00, double* %2
br label %25
9: ; preds = %1
store i32 1, i32* %4
br label %10
10: ; preds = %20, %9
%11 = load i32, i32* %4
%12 = load i32, i32* %3
%13 = add nsw i32 %12, 1
%14 = icmp slt i32 %11, %13
br i1 %14, label %15, label %23
15: ; preds = %10
%16 = load double, double* %5
%17 = load i32, i32* %4
%18 = sitofp i32 %17 to double
%19 = fmul double %16, %18
store double %19, double* %5
br label %20
20: ; preds = %15
%21 = load i32, i32* %4
%22 = add nsw i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %4
br label %10
23: ; preds = %10
%24 = load double, double* %5
store double %24, double* %2
br label %25
25: ; preds = %23, %8
%26 = load double, double* %2
ret double %26
}

LLVM IR (-O2):
define double @fact(i32 %0) {
%2 = icmp slt i32 %0, 1
br i1 %2, label %53, label %3
3: ; preds = %1
%4 = add i32 %0, -1
%5 = and i32 %0, 7
%6 = icmp ult i32 %4, 7
br i1 %6, label %39, label %7
7: ; preds = %3
%8 = and i32 %0, -8
br label %9
9: ; preds = %9, %7
%10 = phi double [ 1.000000e+00, %7 ], [ %35, %9 ]
%11 = phi i32 [ 1, %7 ], [ %36, %9 ]
%12 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %37, %9 ]
%13 = sitofp i32 %11 to double
%14 = fmul double %10, %13
%15 = add nuw nsw i32 %11, 1
%16 = sitofp i32 %15 to double
%17 = fmul double %14, %16
%18 = add nuw nsw i32 %11, 2
%19 = sitofp i32 %18 to double
%20 = fmul double %17, %19
%21 = add nuw nsw i32 %11, 3
%22 = sitofp i32 %21 to double
%23 = fmul double %20, %22
%24 = add nuw nsw i32 %11, 4
%25 = sitofp i32 %24 to double
%26 = fmul double %23, %25
%27 = add nuw nsw i32 %11, 5
%28 = sitofp i32 %27 to double
%29 = fmul double %26, %28
%30 = add nuw nsw i32 %11, 6
%31 = sitofp i32 %30 to double
%32 = fmul double %29, %31
%33 = add nuw i32 %11, 7
%34 = sitofp i32 %33 to double
%35 = fmul double %32, %34
%36 = add nuw i32 %11, 8
%37 = add i32 %12, 8
%38 = icmp eq i32 %37, %8
br i1 %38, label %39, label %9
39: ; preds = %9, %3
%40 = phi double [ undef, %3 ], [ %35, %9 ]
%41 = phi double [ 1.000000e+00, %3 ], [ %35, %9 ]
%42 = phi i32 [ 1, %3 ], [ %36, %9 ]
%43 = icmp eq i32 %5, 0
br i1 %43, label %53, label %44
44: ; preds = %39, %44
%45 = phi double [ %49, %44 ], [ %41, %39 ]
%46 = phi i32 [ %50, %44 ], [ %42, %39 ]
%47 = phi i32 [ %51, %44 ], [ 0, %39 ]
%48 = sitofp i32 %46 to double
%49 = fmul double %45, %48
%50 = add nuw i32 %46, 1
%51 = add i32 %47, 1
%52 = icmp eq i32 %51, %5
br i1 %52, label %53, label %44
53: ; preds = %39, %44, %1
%54 = phi double [ 1.000000e+00, %1 ], [ %40, %39 ], [ %49, %44 ]
ret double %54
}