void bigN_mul(char *a, int k, int lim) {
  int i, tmp, c;
  for (c = i = 0; i < lim; ++i) {
    tmp = a[i] * k + c;
    c = tmp / 10;
    a[i] = tmp - 10 * c;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bigN_mul>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1170 <bigN_mul+0x70>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
imul   $0xa,-0x1c(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    111c <bigN_mul+0x1c>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bigN_mul>:
test   %edx,%edx
jle    11c5 <bigN_mul+0xc5>
mov    %edx,%r8d
cmp    $0x1,%edx
jne    1117 <bigN_mul+0x17>
xor    %r10d,%r10d
xor    %ecx,%ecx
jmp    1194 <bigN_mul+0x94>
mov    %r8d,%r9d
and    $0xfffffffe,%r9d
xor    %r10d,%r10d
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movsbl (%rdi,%r10,1),%edx
imul   %esi,%edx
add    %ecx,%edx
movslq %edx,%rcx
imul   $0x66666667,%rcx,%rdx
mov    %rdx,%rax
shr    $0x3f,%rax
sar    $0x22,%rdx
add    %eax,%edx
lea    (%rdx,%rdx,1),%eax
lea    (%rax,%rax,4),%eax
sub    %eax,%ecx
mov    %cl,(%rdi,%r10,1)
movsbl 0x1(%rdi,%r10,1),%eax
imul   %esi,%eax
add    %edx,%eax
cltq
imul   $0x66666667,%rax,%rcx
mov    %rcx,%rdx
shr    $0x3f,%rdx
sar    $0x22,%rcx
add    %edx,%ecx
lea    (%rcx,%rcx,1),%edx
lea    (%rdx,%rdx,4),%edx
sub    %edx,%eax
mov    %al,0x1(%rdi,%r10,1)
add    $0x2,%r10
cmp    %r10,%r9
jne    1130 <bigN_mul+0x30>
test   $0x1,%r8b
je     11c5 <bigN_mul+0xc5>
movsbl (%rdi,%r10,1),%eax
imul   %esi,%eax
add    %ecx,%eax
cltq
imul   $0x66666667,%rax,%rcx
mov    %rcx,%rdx
shr    $0x3f,%rdx
shr    $0x22,%rcx
add    %edx,%ecx
add    %ecx,%ecx
lea    (%rcx,%rcx,4),%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %al,(%rdi,%r10,1)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @bigN_mul(i8* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i8* %0, i8** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %9
br label %10
10: ; preds = %36, %3
%11 = load i32, i32* %7
%12 = load i32, i32* %6
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %39
14: ; preds = %10
%15 = load i8*, i8** %4
%16 = load i32, i32* %7
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds i8, i8* %15, i64 %17
%19 = load i8, i8* %18
%20 = sext i8 %19 to i32
%21 = load i32, i32* %5
%22 = mul nsw i32 %20, %21
%23 = load i32, i32* %9
%24 = add nsw i32 %22, %23
store i32 %24, i32* %8
%25 = load i32, i32* %8
%26 = sdiv i32 %25, 10
store i32 %26, i32* %9
%27 = load i32, i32* %8
%28 = load i32, i32* %9
%29 = mul nsw i32 10, %28
%30 = sub nsw i32 %27, %29
%31 = trunc i32 %30 to i8
%32 = load i8*, i8** %4
%33 = load i32, i32* %7
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %32, i64 %34
store i8 %31, i8* %35
br label %36
36: ; preds = %14
%37 = load i32, i32* %7
%38 = add nsw i32 %37, 1
store i32 %38, i32* %7
br label %10
39: ; preds = %10
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @bigN_mul(i8* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %49
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %2 to i64
%7 = and i64 %6, 1
%8 = icmp eq i32 %2, 1
br i1 %8, label %37, label %9
9: ; preds = %5
%10 = and i64 %6, 4294967294
br label %11
11: ; preds = %11, %9
%12 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %34, %11 ]
%13 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %30, %11 ]
%14 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %35, %11 ]
%15 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %12
%16 = load i8, i8* %15
%17 = sext i8 %16 to i32
%18 = mul nsw i32 %17, %1
%19 = add nsw i32 %18, %13
%20 = sdiv i32 %19, 10
%21 = mul nsw i32 %20, -10
%22 = add i32 %21, %19
%23 = trunc i32 %22 to i8
store i8 %23, i8* %15
%24 = or i64 %12, 1
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %24
%26 = load i8, i8* %25
%27 = sext i8 %26 to i32
%28 = mul nsw i32 %27, %1
%29 = add nsw i32 %28, %20
%30 = sdiv i32 %29, 10
%31 = mul nsw i32 %30, -10
%32 = add i32 %31, %29
%33 = trunc i32 %32 to i8
store i8 %33, i8* %25
%34 = add nuw nsw i64 %12, 2
%35 = add i64 %14, 2
%36 = icmp eq i64 %35, %10
br i1 %36, label %37, label %11
37: ; preds = %11, %5
%38 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %34, %11 ]
%39 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %30, %11 ]
%40 = icmp eq i64 %7, 0
br i1 %40, label %49, label %41
41: ; preds = %37
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %38
%43 = load i8, i8* %42
%44 = sext i8 %43 to i32
%45 = mul nsw i32 %44, %1
%46 = add nsw i32 %45, %39
%47 = srem i32 %46, 10
%48 = trunc i32 %47 to i8
store i8 %48, i8* %42
br label %49
49: ; preds = %41, %37, %3
ret void
}