#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 */

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ reverse(char *, size_t);
char *itoa(long long num, char *str, int base) {
  size_t i = 0;
  bool is_negative = false;
  if (num == 0) {
    str[i++] = '0';
    str[i] = '\0';
    return str;
  }
  if (num < 0 && (base == 10 || base == 'd' || base == 'i')) {
    base = 10;
    is_negative = true;
    num = -num;
  } else if (base == 'x') {
    base = 16;
  } else if (base == 'b') {
    base = 2;
  } else {
    base = 10;
  }
  while (num != 0) {
    long long rem = num % base;
    str[i++] = (rem > 9) ? (rem - 10) + 'a' : rem + '0';
    num = num / base;
  }
  if (is_negative)
    str[i++] = '-';
  str[i] = '\0';
  reverse(str, i);
  return str;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<itoa>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    116d <itoa+0x5d>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %rcx,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
movb   $0x30,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    12b1 <itoa+0x1a1>
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jge    11b3 <itoa+0xa3>
cmpl   $0xa,-0x1c(%rbp)
je     1196 <itoa+0x86>
cmpl   $0x64,-0x1c(%rbp)
je     1196 <itoa+0x86>
cmpl   $0x69,-0x1c(%rbp)
jne    11b3 <itoa+0xa3>
movl   $0xa,-0x1c(%rbp)
movl   $0x1,-0x2c(%rbp)
xor    %eax,%eax
sub    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
jmp    11f0 <itoa+0xe0>
cmpl   $0x78,-0x1c(%rbp)
jne    11c9 <itoa+0xb9>
movl   $0x10,-0x1c(%rbp)
jmp    11eb <itoa+0xdb>
cmpl   $0x62,-0x1c(%rbp)
jne    11df <itoa+0xcf>
movl   $0x2,-0x1c(%rbp)
jmp    11e6 <itoa+0xd6>
movl   $0xa,-0x1c(%rbp)
jmp    11eb <itoa+0xdb>
jmp    11f0 <itoa+0xe0>
jmp    11f5 <itoa+0xe5>
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
je     126f <itoa+0x15f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rdx,-0x38(%rbp)
cmpq   $0x9,-0x38(%rbp)
jle    1231 <itoa+0x121>
mov    -0x38(%rbp),%rax
sub    $0xa,%rax
add    $0x61,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    123d <itoa+0x12d>
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x30,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    %al,%dl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %rcx,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %rsi,-0x28(%rbp)
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,-0x10(%rbp)
jmp    11f5 <itoa+0xe5>
cmpl   $0x0,-0x2c(%rbp)
je     1290 <itoa+0x180>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %rcx,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
movb   $0x2d,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
call   1030 <reverse@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<itoa>:
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %rsi,%r14
test   %rdi,%rdi
je     1135 <itoa+0x25>
mov    %rdi,%rax
js     1140 <itoa+0x30>
cmp    $0x78,%edx
je     116a <itoa+0x5a>
cmp    $0x62,%edx
je     1160 <itoa+0x50>
mov    $0x1,%r8b
mov    $0xa,%edi
jmp    1184 <itoa+0x74>
movw   $0x30,(%r14)
jmp    11d9 <itoa+0xc9>
lea    -0x62(%rdx),%esi
cmp    $0x16,%esi
ja     1174 <itoa+0x64>
mov    $0x1,%r8b
mov    $0x10,%edi
lea    0xea9(%rip),%rdx
movslq (%rdx,%rsi,4),%rsi
add    %rdx,%rsi
jmp    *%rsi
mov    $0x1,%r8b
mov    $0x2,%edi
jmp    1184 <itoa+0x74>
mov    $0x1,%r8b
mov    $0x10,%edi
jmp    1184 <itoa+0x74>
cmp    $0xa,%edx
jne    112b <itoa+0x1b>
neg    %rax
mov    $0xa,%edi
xor    %r8d,%r8d
xor    %esi,%esi
jmp    11af <itoa+0x9f>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cqto
idiv   %rdi
lea    0x30(%rdx),%ecx
lea    0x57(%rdx),%ebx
cmp    $0xa,%rdx
cmovl  %ecx,%ebx
mov    %bl,(%r14,%rsi,1)
add    $0x1,%rsi
test   %rax,%rax
je     11be <itoa+0xae>
mov    %rax,%rdx
shr    $0x20,%rdx
jne    1190 <itoa+0x80>
xor    %edx,%edx
div    %edi
jmp    1195 <itoa+0x85>
test   %r8b,%r8b
jne    11cc <itoa+0xbc>
movb   $0x2d,(%r14,%rsi,1)
add    $0x1,%rsi
movb   $0x0,(%r14,%rsi,1)
mov    %r14,%rdi
call   1030 <reverse@plt>
mov    %r14,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
ret

LLVM IR (-O0):
define i8* @itoa(i64 %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i64
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i64
%9 = alloca i32
%10 = alloca i64
store i64 %0, i64* %5
store i8* %1, i8** %6
store i32 %2, i32* %7
store i64 0, i64* %8
store i32 0, i32* %9
%11 = load i64, i64* %5
%12 = icmp eq i64 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %22
13: ; preds = %3
%14 = load i8*, i8** %6
%15 = load i64, i64* %8
%16 = add i64 %15, 1
store i64 %16, i64* %8
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %14, i64 %15
store i8 48, i8* %17
%18 = load i8*, i8** %6
%19 = load i64, i64* %8
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %18, i64 %19
store i8 0, i8* %20
%21 = load i8*, i8** %6
store i8* %21, i8** %4
br label %93
22: ; preds = %3
%23 = load i64, i64* %5
%24 = icmp slt i64 %23, 0
br i1 %24, label %25, label %37
25: ; preds = %22
%26 = load i32, i32* %7
%27 = icmp eq i32 %26, 10
br i1 %27, label %34, label %28
28: ; preds = %25
%29 = load i32, i32* %7
%30 = icmp eq i32 %29, 100
br i1 %30, label %34, label %31
31: ; preds = %28
%32 = load i32, i32* %7
%33 = icmp eq i32 %32, 105
br i1 %33, label %34, label %37
34: ; preds = %31, %28, %25
store i32 10, i32* %7
store i32 1, i32* %9
%35 = load i64, i64* %5
%36 = sub nsw i64 0, %35
store i64 %36, i64* %5
br label %48
37: ; preds = %31, %22
%38 = load i32, i32* %7
%39 = icmp eq i32 %38, 120
br i1 %39, label %40, label %41
40: ; preds = %37
store i32 16, i32* %7
br label %47
41: ; preds = %37
%42 = load i32, i32* %7
%43 = icmp eq i32 %42, 98
br i1 %43, label %44, label %45
44: ; preds = %41
store i32 2, i32* %7
br label %46
45: ; preds = %41
store i32 10, i32* %7
br label %46
46: ; preds = %45, %44
br label %47
47: ; preds = %46, %40
br label %48
48: ; preds = %47, %34
br label %49
49: ; preds = %66, %48
%50 = load i64, i64* %5
%51 = icmp ne i64 %50, 0
br i1 %51, label %52, label %77
52: ; preds = %49
%53 = load i64, i64* %5
%54 = load i32, i32* %7
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = srem i64 %53, %55
store i64 %56, i64* %10
%57 = load i64, i64* %10
%58 = icmp sgt i64 %57, 9
br i1 %58, label %59, label %63
59: ; preds = %52
%60 = load i64, i64* %10
%61 = sub nsw i64 %60, 10
%62 = add nsw i64 %61, 97
br label %66
63: ; preds = %52
%64 = load i64, i64* %10
%65 = add nsw i64 %64, 48
br label %66
66: ; preds = %63, %59
%67 = phi i64 [ %62, %59 ], [ %65, %63 ]
%68 = trunc i64 %67 to i8
%69 = load i8*, i8** %6
%70 = load i64, i64* %8
%71 = add i64 %70, 1
store i64 %71, i64* %8
%72 = getelementptr inbounds i8, i8* %69, i64 %70
store i8 %68, i8* %72
%73 = load i64, i64* %5
%74 = load i32, i32* %7
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = sdiv i64 %73, %75
store i64 %76, i64* %5
br label %49
77: ; preds = %49
%78 = load i32, i32* %9
%79 = icmp ne i32 %78, 0
br i1 %79, label %80, label %85
80: ; preds = %77
%81 = load i8*, i8** %6
%82 = load i64, i64* %8
%83 = add i64 %82, 1
store i64 %83, i64* %8
%84 = getelementptr inbounds i8, i8* %81, i64 %82
store i8 45, i8* %84
br label %85
85: ; preds = %80, %77
%86 = load i8*, i8** %6
%87 = load i64, i64* %8
%88 = getelementptr inbounds i8, i8* %86, i64 %87
store i8 0, i8* %88
%89 = load i8*, i8** %6
%90 = load i64, i64* %8
%91 = call i32 @reverse(i8* %89, i64 %90)
%92 = load i8*, i8** %6
store i8* %92, i8** %4
br label %93
93: ; preds = %85, %13
%94 = load i8*, i8** %4
ret i8* %94
}

LLVM IR (-O2):
define i8* @itoa(i64 %0, i8* returned %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i64 %0, 0
br i1 %4, label %5, label %7
5: ; preds = %3
store i8 48, i8* %1
%6 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
store i8 0, i8* %6
br label %39
7: ; preds = %3
%8 = icmp slt i64 %0, 0
br i1 %8, label %9, label %12
9: ; preds = %7
switch i32 %2, label %14 [
i32 105, label %10
i32 100, label %10
i32 10, label %10
i32 120, label %15
i32 98, label %13
]
10: ; preds = %9, %9, %9
%11 = sub nsw i64 0, %0
br label %15
12: ; preds = %7
switch i32 %2, label %14 [
i32 120, label %15
i32 98, label %13
]
13: ; preds = %9, %12
br label %15
14: ; preds = %9, %12
br label %15
15: ; preds = %10, %13, %14, %12, %9
%16 = phi i64 [ %11, %10 ], [ %0, %13 ], [ %0, %14 ], [ %0, %9 ], [ %0, %12 ]
%17 = phi i64 [ 10, %10 ], [ 2, %13 ], [ 10, %14 ], [ 16, %9 ], [ 16, %12 ]
%18 = phi i1 [ false, %10 ], [ true, %13 ], [ true, %14 ], [ true, %9 ], [ true, %12 ]
br label %19
19: ; preds = %15, %19
%20 = phi i64 [ %27, %19 ], [ 0, %15 ]
%21 = phi i64 [ %29, %19 ], [ %16, %15 ]
%22 = srem i64 %21, %17
%23 = icmp sgt i64 %22, 9
%24 = select i1 %23, i64 87, i64 48
%25 = add nsw i64 %24, %22
%26 = trunc i64 %25 to i8
%27 = add i64 %20, 1
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %20
store i8 %26, i8* %28
%29 = sdiv i64 %21, %17
%30 = icmp eq i64 %29, 0
br i1 %30, label %31, label %19
31: ; preds = %19
br i1 %18, label %35, label %32
32: ; preds = %31
%33 = add i64 %20, 2
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %27
store i8 45, i8* %34
br label %35
35: ; preds = %32, %31
%36 = phi i64 [ %33, %32 ], [ %27, %31 ]
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %36
store i8 0, i8* %37
%38 = tail call i32 @reverse(i8* %1, i64 %36)
br label %39
39: ; preds = %35, %5
ret i8* %1
}