long gr_factorial(long n) {
  if (n < 0)
    return 0;
  else if (n == 0)
    return 1;
  else
    return n * gr_factorial(n - 1);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<gr_factorial>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jge    1134 <gr_factorial+0x24>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    1170 <gr_factorial+0x60>
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    114c <gr_factorial+0x3c>
movq   $0x1,-0x8(%rbp)
jmp    1170 <gr_factorial+0x60>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
sub    $0x1,%rdi
call   1030 <gr_factorial@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
imul   %rcx,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<gr_factorial>:
test   %rdi,%rdi
js     112b <gr_factorial+0x2b>
je     112e <gr_factorial+0x2e>
lea    -0x1(%rdi),%rax
mov    %edi,%r9d
and    $0x7,%r9d
cmp    $0x7,%rax
jae    1134 <gr_factorial+0x34>
mov    $0x1,%eax
test   %r9,%r9
jne    11c0 <gr_factorial+0xc0>
jmp    11ce <gr_factorial+0xce>
xor    %eax,%eax
ret
mov    $0x1,%eax
ret
mov    %rdi,%r8
and    $0xfffffffffffffff8,%r8
neg    %r8
mov    $0x1,%eax
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
lea    (%rdi,%rsi,1),%rdx
imul   %rax,%rdx
lea    (%rdi,%rsi,1),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
lea    (%rdi,%rsi,1),%rcx
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
imul   %rax,%rcx
imul   %rdx,%rcx
lea    (%rdi,%rsi,1),%rdx
add    $0xfffffffffffffffd,%rdx
lea    (%rdi,%rsi,1),%rax
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
imul   %rdx,%rax
lea    (%rdi,%rsi,1),%rdx
add    $0xfffffffffffffffb,%rdx
imul   %rax,%rdx
imul   %rcx,%rdx
lea    (%rdi,%rsi,1),%rcx
add    $0xfffffffffffffffa,%rcx
lea    (%rdi,%rsi,1),%rax
add    $0xfffffffffffffff9,%rax
imul   %rcx,%rax
imul   %rdx,%rax
add    $0xfffffffffffffff8,%rsi
cmp    %rsi,%r8
jne    1150 <gr_factorial+0x50>
add    %rsi,%rdi
test   %r9,%r9
je     11ce <gr_factorial+0xce>
nopl   (%rax)
imul   %rdi,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rdi
add    $0xffffffffffffffff,%r9
jne    11c0 <gr_factorial+0xc0>
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @gr_factorial(i64 %0) {
%2 = alloca i64
%3 = alloca i64
store i64 %0, i64* %3
%4 = load i64, i64* %3
%5 = icmp slt i64 %4, 0
br i1 %5, label %6, label %7
6: ; preds = %1
store i64 0, i64* %2
br label %17
7: ; preds = %1
%8 = load i64, i64* %3
%9 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %9, label %10, label %11
10: ; preds = %7
store i64 1, i64* %2
br label %17
11: ; preds = %7
%12 = load i64, i64* %3
%13 = load i64, i64* %3
%14 = sub nsw i64 %13, 1
%15 = call i64 @gr_factorial(i64 %14)
%16 = mul nsw i64 %12, %15
store i64 %16, i64* %2
br label %17
17: ; preds = %11, %10, %6
%18 = load i64, i64* %2
ret i64 %18
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @gr_factorial(i64 %0) {
%2 = icmp slt i64 %0, 0
br i1 %2, label %46, label %3
3: ; preds = %1
%4 = icmp eq i64 %0, 0
br i1 %4, label %46, label %5
5: ; preds = %3
%6 = add i64 %0, -1
%7 = and i64 %0, 7
%8 = icmp ult i64 %6, 7
br i1 %8, label %33, label %9
9: ; preds = %5
%10 = and i64 %0, -8
br label %11
11: ; preds = %11, %9
%12 = phi i64 [ 1, %9 ], [ %30, %11 ]
%13 = phi i64 [ %0, %9 ], [ %29, %11 ]
%14 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %31, %11 ]
%15 = add nsw i64 %13, -1
%16 = mul nsw i64 %13, %12
%17 = add nsw i64 %13, -2
%18 = mul nsw i64 %15, %16
%19 = add nsw i64 %13, -3
%20 = mul nsw i64 %17, %18
%21 = add nsw i64 %13, -4
%22 = mul nsw i64 %19, %20
%23 = add nsw i64 %13, -5
%24 = mul nsw i64 %21, %22
%25 = add nsw i64 %13, -6
%26 = mul nsw i64 %23, %24
%27 = add nsw i64 %13, -7
%28 = mul nsw i64 %25, %26
%29 = add nsw i64 %13, -8
%30 = mul nsw i64 %27, %28
%31 = add i64 %14, 8
%32 = icmp eq i64 %31, %10
br i1 %32, label %33, label %11
33: ; preds = %11, %5
%34 = phi i64 [ undef, %5 ], [ %30, %11 ]
%35 = phi i64 [ 1, %5 ], [ %30, %11 ]
%36 = phi i64 [ %0, %5 ], [ %29, %11 ]
%37 = icmp eq i64 %7, 0
br i1 %37, label %46, label %38
38: ; preds = %33, %38
%39 = phi i64 [ %43, %38 ], [ %35, %33 ]
%40 = phi i64 [ %42, %38 ], [ %36, %33 ]
%41 = phi i64 [ %44, %38 ], [ 0, %33 ]
%42 = add nsw i64 %40, -1
%43 = mul nsw i64 %40, %39
%44 = add i64 %41, 1
%45 = icmp eq i64 %44, %7
br i1 %45, label %46, label %38
46: ; preds = %33, %38, %3, %1
%47 = phi i64 [ 0, %1 ], [ 1, %3 ], [ %34, %33 ], [ %43, %38 ]
ret i64 %47
}