#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 char val;

/* Variables and functions */
unsigned long LONG_MAX;
char *__ultoa(register unsigned long val, char *endp, int base, int octzero,
              const char *xdigs) {
  register char *cp = endp;
  register long sval;
  switch (base) {
  case 10:
    if (val < 10) {
      *--cp = ((val) + '0');
      return (cp);
    }
    if (val > LONG_MAX) {
      *--cp = ((val % 10) + '0');
      sval = val / 10;
    } else
      sval = val;
    do {
      *--cp = ((sval % 10) + '0');
      sval /= 10;
    } while (sval != 0);
    break;
  case 8:
    do {
      *--cp = ((val & 7) + '0');
      val >>= 3;
    } while (val);
    if (octzero && *cp != '0')
      *--cp = '0';
    break;
  case 16:
    do {
      *--cp = xdigs[val & 15];
      val >>= 4;
    } while (val);
    break;
  }
  return (cp);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<__ultoa>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
mov    %ecx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
sub    $0x8,%eax
je     122e <__ultoa+0x12e>
jmp    1132 <__ultoa+0x32>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
sub    $0xa,%eax
je     1154 <__ultoa+0x54>
jmp    1143 <__ultoa+0x43>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
sub    $0x10,%eax
je     129c <__ultoa+0x19c>
jmp    12de <__ultoa+0x1de>
cmpq   $0xa,-0x10(%rbp)
jae    1188 <__ultoa+0x88>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x30,%rax
mov    %al,%cl
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
mov    %rdx,-0x30(%rbp)
mov    %cl,-0x1(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    12e6 <__ultoa+0x1e6>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x2e4d(%rip),%rcx
cmp    (%rcx),%rax
jbe    11d9 <__ultoa+0xd9>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    $0xa,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
add    $0x30,%rdx
mov    %dl,%cl
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
mov    %rdx,-0x30(%rbp)
mov    %cl,-0x1(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    $0xa,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    11e1 <__ultoa+0xe1>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    11e6 <__ultoa+0xe6>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    $0xa,%ecx
cqto
idiv   %rcx
add    $0x30,%rdx
mov    %dl,%cl
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
mov    %rdx,-0x30(%rbp)
mov    %cl,-0x1(%rax)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    $0xa,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,-0x38(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x38(%rbp)
jne    11e6 <__ultoa+0xe6>
jmp    12de <__ultoa+0x1de>
jmp    1233 <__ultoa+0x133>
mov    -0x10(%rbp),%rax
and    $0x7,%rax
add    $0x30,%rax
mov    %al,%cl
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
mov    %rdx,-0x30(%rbp)
mov    %cl,-0x1(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
shr    $0x3,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    1233 <__ultoa+0x133>
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
je     1297 <__ultoa+0x197>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%eax
cmp    $0x30,%eax
je     1297 <__ultoa+0x197>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
mov    %rcx,-0x30(%rbp)
movb   $0x30,-0x1(%rax)
jmp    12de <__ultoa+0x1de>
jmp    12a1 <__ultoa+0x1a1>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
and    $0xf,%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%cl
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
mov    %rdx,-0x30(%rbp)
mov    %cl,-0x1(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
shr    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    12a1 <__ultoa+0x1a1>
jmp    12de <__ultoa+0x1de>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<__ultoa>:
mov    %rsi,%r9
cmp    $0x8,%edx
je     1143 <__ultoa+0x43>
cmp    $0xa,%edx
je     117f <__ultoa+0x7f>
cmp    $0x10,%edx
jne    113f <__ultoa+0x3f>
mov    %rdi,%rax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %edi,%ecx
and    $0xf,%ecx
movzbl (%r8,%rcx,1),%ecx
mov    %cl,-0x1(%r9)
add    $0xffffffffffffffff,%r9
shr    $0x4,%rax
cmp    $0xf,%rdi
mov    %rax,%rdi
ja     1120 <__ultoa+0x20>
mov    %r9,%rax
ret
add    $0xffffffffffffffff,%r9
mov    %r9,%rsi
mov    %rdi,%rdx
nopl   (%rax)
mov    %edi,%eax
and    $0x7,%al
or     $0x30,%al
mov    %al,(%rsi)
shr    $0x3,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
cmp    $0x7,%rdi
mov    %rdx,%rdi
ja     1150 <__ultoa+0x50>
lea    0x1(%rsi),%r9
test   %ecx,%ecx
je     113f <__ultoa+0x3f>
cmp    $0x30,%al
je     113f <__ultoa+0x3f>
movb   $0x30,(%rsi)
mov    %rsi,%r9
mov    %r9,%rax
ret
cmp    $0x9,%rdi
ja     1195 <__ultoa+0x95>
add    $0x30,%dil
mov    %dil,-0x1(%r9)
add    $0xffffffffffffffff,%r9
mov    %r9,%rax
ret
mov    0x2e44(%rip),%rax
cmp    %rdi,(%rax)
jae    11cc <__ultoa+0xcc>
movabs $0xcccccccccccccccd,%rcx
cc cc cc
mov    %rdi,%rax
mul    %rcx
shr    $0x3,%rdx
lea    (%rdx,%rdx,1),%eax
lea    (%rax,%rax,4),%eax
sub    %eax,%edi
or     $0x30,%dil
mov    %dil,-0x1(%r9)
add    $0xffffffffffffffff,%r9
mov    %rdx,%rdi
movabs $0x6666666666666667,%rcx
66 66 66
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rdi,%rax
imul   %rcx
mov    %rdx,%rax
shr    $0x3f,%rax
sar    $0x2,%rdx
add    %rax,%rdx
lea    (%rdx,%rdx,1),%eax
lea    (%rax,%rax,4),%eax
mov    %edi,%esi
sub    %eax,%esi
add    $0x30,%sil
mov    %sil,-0x1(%r9)
add    $0xffffffffffffffff,%r9
add    $0x9,%rdi
cmp    $0x13,%rdi
mov    %rdx,%rdi
jae    11e0 <__ultoa+0xe0>
jmp    113f <__ultoa+0x3f>

LLVM IR (-O0):
@LONG_MAX = global i64 0
define i8* @__ultoa(i64 %0, i8* %1, i32 %2, i32 %3, i8* %4) {
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i64
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i8*
%12 = alloca i8*
%13 = alloca i64
store i64 %0, i64* %7
store i8* %1, i8** %8
store i32 %2, i32* %9
store i32 %3, i32* %10
store i8* %4, i8** %11
%14 = load i8*, i8** %8
store i8* %14, i8** %12
%15 = load i32, i32* %9
switch i32 %15, label %95 [
i32 10, label %16
i32 8, label %55
i32 16, label %80
]
16: ; preds = %5
%17 = load i64, i64* %7
%18 = icmp ult i64 %17, 10
br i1 %18, label %19, label %26
19: ; preds = %16
%20 = load i64, i64* %7
%21 = add i64 %20, 48
%22 = trunc i64 %21 to i8
%23 = load i8*, i8** %12
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %23, i32 -1
store i8* %24, i8** %12
store i8 %22, i8* %24
%25 = load i8*, i8** %12
store i8* %25, i8** %6
br label %97
26: ; preds = %16
%27 = load i64, i64* %7
%28 = load i64, i64* @LONG_MAX
%29 = icmp ugt i64 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %39
30: ; preds = %26
%31 = load i64, i64* %7
%32 = urem i64 %31, 10
%33 = add i64 %32, 48
%34 = trunc i64 %33 to i8
%35 = load i8*, i8** %12
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %35, i32 -1
store i8* %36, i8** %12
store i8 %34, i8* %36
%37 = load i64, i64* %7
%38 = udiv i64 %37, 10
store i64 %38, i64* %13
br label %41
39: ; preds = %26
%40 = load i64, i64* %7
store i64 %40, i64* %13
br label %41
41: ; preds = %39, %30
br label %42
42: ; preds = %51, %41
%43 = load i64, i64* %13
%44 = srem i64 %43, 10
%45 = add nsw i64 %44, 48
%46 = trunc i64 %45 to i8
%47 = load i8*, i8** %12
%48 = getelementptr inbounds i8, i8* %47, i32 -1
store i8* %48, i8** %12
store i8 %46, i8* %48
%49 = load i64, i64* %13
%50 = sdiv i64 %49, 10
store i64 %50, i64* %13
br label %51
51: ; preds = %42
%52 = load i64, i64* %13
%53 = icmp ne i64 %52, 0
br i1 %53, label %42, label %54
54: ; preds = %51
br label %95
55: ; preds = %5
br label %56
56: ; preds = %65, %55
%57 = load i64, i64* %7
%58 = and i64 %57, 7
%59 = add i64 %58, 48
%60 = trunc i64 %59 to i8
%61 = load i8*, i8** %12
%62 = getelementptr inbounds i8, i8* %61, i32 -1
store i8* %62, i8** %12
store i8 %60, i8* %62
%63 = load i64, i64* %7
%64 = lshr i64 %63, 3
store i64 %64, i64* %7
br label %65
65: ; preds = %56
%66 = load i64, i64* %7
%67 = icmp ne i64 %66, 0
br i1 %67, label %56, label %68
68: ; preds = %65
%69 = load i32, i32* %10
%70 = icmp ne i32 %69, 0
br i1 %70, label %71, label %79
71: ; preds = %68
%72 = load i8*, i8** %12
%73 = load i8, i8* %72
%74 = sext i8 %73 to i32
%75 = icmp ne i32 %74, 48
br i1 %75, label %76, label %79
76: ; preds = %71
%77 = load i8*, i8** %12
%78 = getelementptr inbounds i8, i8* %77, i32 -1
store i8* %78, i8** %12
store i8 48, i8* %78
br label %79
79: ; preds = %76, %71, %68
br label %95
80: ; preds = %5
br label %81
81: ; preds = %91, %80
%82 = load i8*, i8** %11
%83 = load i64, i64* %7
%84 = and i64 %83, 15
%85 = getelementptr inbounds i8, i8* %82, i64 %84
%86 = load i8, i8* %85
%87 = load i8*, i8** %12
%88 = getelementptr inbounds i8, i8* %87, i32 -1
store i8* %88, i8** %12
store i8 %86, i8* %88
%89 = load i64, i64* %7
%90 = lshr i64 %89, 4
store i64 %90, i64* %7
br label %91
91: ; preds = %81
%92 = load i64, i64* %7
%93 = icmp ne i64 %92, 0
br i1 %93, label %81, label %94
94: ; preds = %91
br label %95
95: ; preds = %5, %94, %79, %54
%96 = load i8*, i8** %12
store i8* %96, i8** %6
br label %97
97: ; preds = %95, %19
%98 = load i8*, i8** %6
ret i8* %98
}

LLVM IR (-O2):
@LONG_MAX = global i64 0
define i8* @__ultoa(i64 %0, i8* writeonly %1, i32 %2, i32 %3, i8* nocapture %4) {
switch i32 %2, label %58 [
i32 10, label %6
i32 8, label %34
i32 16, label %49
]
6: ; preds = %5
%7 = icmp ult i64 %0, 10
br i1 %7, label %8, label %12
8: ; preds = %6
%9 = trunc i64 %0 to i8
%10 = add nuw nsw i8 %9, 48
%11 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 -1
store i8 %10, i8* %11
br label %58
12: ; preds = %6
%13 = load i64, i64* @LONG_MAX
%14 = icmp ult i64 %13, %0
br i1 %14, label %15, label %21
15: ; preds = %12
%16 = urem i64 %0, 10
%17 = trunc i64 %16 to i8
%18 = or i8 %17, 48
%19 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 -1
store i8 %18, i8* %19
%20 = udiv i64 %0, 10
br label %21
21: ; preds = %12, %15
%22 = phi i8* [ %1, %12 ], [ %19, %15 ]
%23 = phi i64 [ %0, %12 ], [ %20, %15 ]
br label %24
24: ; preds = %21, %24
%25 = phi i8* [ %30, %24 ], [ %22, %21 ]
%26 = phi i64 [ %31, %24 ], [ %23, %21 ]
%27 = srem i64 %26, 10
%28 = trunc i64 %27 to i8
%29 = add nsw i8 %28, 48
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %25, i64 -1
store i8 %29, i8* %30
%31 = sdiv i64 %26, 10
%32 = add i64 %26, 9
%33 = icmp ult i64 %32, 19
br i1 %33, label %58, label %24
34: ; preds = %5, %34
%35 = phi i64 [ %41, %34 ], [ %0, %5 ]
%36 = phi i8* [ %40, %34 ], [ %1, %5 ]
%37 = trunc i64 %35 to i8
%38 = and i8 %37, 7
%39 = or i8 %38, 48
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %36, i64 -1
store i8 %39, i8* %40
%41 = lshr i64 %35, 3
%42 = icmp ult i64 %35, 8
br i1 %42, label %43, label %34
43: ; preds = %34
%44 = icmp eq i32 %3, 0
%45 = icmp eq i8 %39, 48
%46 = select i1 %44, i1 true, i1 %45
br i1 %46, label %58, label %47
47: ; preds = %43
%48 = getelementptr inbounds i8, i8* %36, i64 -2
store i8 48, i8* %48
br label %58
49: ; preds = %5, %49
%50 = phi i64 [ %56, %49 ], [ %0, %5 ]
%51 = phi i8* [ %55, %49 ], [ %1, %5 ]
%52 = and i64 %50, 15
%53 = getelementptr inbounds i8, i8* %4, i64 %52
%54 = load i8, i8* %53
%55 = getelementptr inbounds i8, i8* %51, i64 -1
store i8 %54, i8* %55
%56 = lshr i64 %50, 4
%57 = icmp ult i64 %50, 16
br i1 %57, label %58, label %49
58: ; preds = %49, %24, %5, %47, %43, %8
%59 = phi i8* [ %11, %8 ], [ %1, %5 ], [ %48, %47 ], [ %40, %43 ], [ %30, %24 ], [ %55, %49 ]
ret i8* %59
}