long long unsigned calcfat(int n) {
  int i;
  long long unsigned fat = n;
  if (n == 0)
    return 1;
  for (i = 1; i < n; i++) {
    fat *= i;
  }
  return fat;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<calcfat>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0xc(%rbp)
movslq -0xc(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jne    1126 <calcfat+0x26>
movq   $0x1,-0x8(%rbp)
jmp    115c <calcfat+0x5c>
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1154 <calcfat+0x54>
movslq -0x10(%rbp),%rax
imul   -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    112d <calcfat+0x2d>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<calcfat>:
test   %edi,%edi
je     1139 <calcfat+0x39>
movslq %edi,%rax
cmp    $0x2,%edi
jl     11be <calcfat+0xbe>
mov    %edi,%edx
lea    -0x1(%rdx),%r8
add    $0xfffffffffffffffe,%rdx
mov    %r8d,%ecx
and    $0x7,%ecx
cmp    $0x7,%rdx
jae    113f <calcfat+0x3f>
mov    $0x1,%edx
test   %rcx,%rcx
jne    11b0 <calcfat+0xb0>
jmp    11be <calcfat+0xbe>
mov    $0x1,%eax
ret
and    $0xfffffffffffffff8,%r8
neg    %r8
mov    $0x8,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    -0x7(%rdx),%rdi
imul   %rax,%rdi
lea    -0x6(%rdx),%rax
lea    -0x5(%rdx),%rsi
imul   %rsi,%rax
imul   %rdi,%rax
lea    -0x4(%rdx),%rsi
lea    -0x3(%rdx),%rdi
imul   %rdi,%rsi
lea    -0x2(%rdx),%rdi
imul   %rsi,%rdi
imul   %rax,%rdi
lea    -0x1(%rdx),%rax
imul   %rdx,%rax
imul   %rdi,%rax
lea    (%r8,%rdx,1),%rsi
add    $0x8,%rsi
add    $0x8,%rdx
cmp    $0x8,%rsi
jne    1150 <calcfat+0x50>
add    $0xfffffffffffffff9,%rdx
test   %rcx,%rcx
je     11be <calcfat+0xbe>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
imul   %rdx,%rax
add    $0x1,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
jne    11b0 <calcfat+0xb0>
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @calcfat(i32 %0) {
%2 = alloca i64
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i64
store i32 %0, i32* %3
%6 = load i32, i32* %3
%7 = sext i32 %6 to i64
store i64 %7, i64* %5
%8 = load i32, i32* %3
%9 = icmp eq i32 %8, 0
br i1 %9, label %10, label %11
10: ; preds = %1
store i64 1, i64* %2
br label %26
11: ; preds = %1
store i32 1, i32* %4
br label %12
12: ; preds = %21, %11
%13 = load i32, i32* %4
%14 = load i32, i32* %3
%15 = icmp slt i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %24
16: ; preds = %12
%17 = load i32, i32* %4
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = load i64, i64* %5
%20 = mul i64 %19, %18
store i64 %20, i64* %5
br label %21
21: ; preds = %16
%22 = load i32, i32* %4
%23 = add nsw i32 %22, 1
store i32 %23, i32* %4
br label %12
24: ; preds = %12
%25 = load i64, i64* %5
store i64 %25, i64* %2
br label %26
26: ; preds = %24, %10
%27 = load i64, i64* %2
ret i64 %27
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @calcfat(i32 %0) {
%2 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %2, label %49, label %3
3: ; preds = %1
%4 = sext i32 %0 to i64
%5 = icmp sgt i32 %0, 1
br i1 %5, label %6, label %49
6: ; preds = %3
%7 = zext i32 %0 to i64
%8 = add nsw i64 %7, -1
%9 = add nsw i64 %7, -2
%10 = and i64 %8, 7
%11 = icmp ult i64 %9, 7
br i1 %11, label %36, label %12
12: ; preds = %6
%13 = and i64 %8, -8
br label %14
14: ; preds = %14, %12
%15 = phi i64 [ 1, %12 ], [ %33, %14 ]
%16 = phi i64 [ %4, %12 ], [ %32, %14 ]
%17 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %34, %14 ]
%18 = mul i64 %16, %15
%19 = add nuw nsw i64 %15, 1
%20 = mul i64 %18, %19
%21 = add nuw nsw i64 %15, 2
%22 = mul i64 %20, %21
%23 = add nuw nsw i64 %15, 3
%24 = mul i64 %22, %23
%25 = add nuw nsw i64 %15, 4
%26 = mul i64 %24, %25
%27 = add nuw nsw i64 %15, 5
%28 = mul i64 %26, %27
%29 = add nuw nsw i64 %15, 6
%30 = mul i64 %28, %29
%31 = add nuw nsw i64 %15, 7
%32 = mul i64 %30, %31
%33 = add nuw nsw i64 %15, 8
%34 = add i64 %17, 8
%35 = icmp eq i64 %34, %13
br i1 %35, label %36, label %14
36: ; preds = %14, %6
%37 = phi i64 [ undef, %6 ], [ %32, %14 ]
%38 = phi i64 [ 1, %6 ], [ %33, %14 ]
%39 = phi i64 [ %4, %6 ], [ %32, %14 ]
%40 = icmp eq i64 %10, 0
br i1 %40, label %49, label %41
41: ; preds = %36, %41
%42 = phi i64 [ %46, %41 ], [ %38, %36 ]
%43 = phi i64 [ %45, %41 ], [ %39, %36 ]
%44 = phi i64 [ %47, %41 ], [ 0, %36 ]
%45 = mul i64 %43, %42
%46 = add nuw nsw i64 %42, 1
%47 = add i64 %44, 1
%48 = icmp eq i64 %47, %10
br i1 %48, label %49, label %41
49: ; preds = %36, %41, %3, %1
%50 = phi i64 [ 1, %1 ], [ %4, %3 ], [ %37, %36 ], [ %45, %41 ]
ret i64 %50
}