void itoa(int n, char str[], int i) {
  if (n < 0) {
    str[i++] = '-';
    n = -n;
  }
  if (n == 0) {
    str[i] = '\0';
  } else {
    str[i++] = n % 10 + '0';
    itoa(n / 10, str, i);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<itoa>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
jge    114a <itoa+0x3a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movb   $0x2d,(%rax,%rcx,1)
xor    %eax,%eax
sub    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
jne    1165 <itoa+0x55>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
jmp    11a1 <itoa+0x91>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
add    $0x30,%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x14(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%edi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x14(%rbp),%edx
call   1030 <itoa@plt>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<itoa>:
mov    $0xcccccccd,%r8d
jmp    113e <itoa+0x3e>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %edx,%rcx
add    $0x1,%edx
movb   $0x2d,(%rsi,%rcx,1)
neg    %edi
mov    %edi,%ecx
imul   %r8,%rcx
shr    $0x23,%rcx
lea    (%rcx,%rcx,1),%eax
lea    (%rax,%rax,4),%eax
sub    %eax,%edi
or     $0x30,%dil
movslq %edx,%rax
add    $0x1,%edx
mov    %dil,(%rsi,%rax,1)
mov    %ecx,%edi
test   %edi,%edi
js     1110 <itoa+0x10>
jne    111c <itoa+0x1c>
movslq %edx,%rax
movb   $0x0,(%rsi,%rax,1)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @itoa(i32 %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i8* %1, i8** %5
store i32 %2, i32* %6
%7 = load i32, i32* %4
%8 = icmp slt i32 %7, 0
br i1 %8, label %9, label %17
9: ; preds = %3
%10 = load i8*, i8** %5
%11 = load i32, i32* %6
%12 = add nsw i32 %11, 1
store i32 %12, i32* %6
%13 = sext i32 %11 to i64
%14 = getelementptr inbounds i8, i8* %10, i64 %13
store i8 45, i8* %14
%15 = load i32, i32* %4
%16 = sub nsw i32 0, %15
store i32 %16, i32* %4
br label %17
17: ; preds = %9, %3
%18 = load i32, i32* %4
%19 = icmp eq i32 %18, 0
br i1 %19, label %20, label %25
20: ; preds = %17
%21 = load i8*, i8** %5
%22 = load i32, i32* %6
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i64 %23
store i8 0, i8* %24
br label %39
25: ; preds = %17
%26 = load i32, i32* %4
%27 = srem i32 %26, 10
%28 = add nsw i32 %27, 48
%29 = trunc i32 %28 to i8
%30 = load i8*, i8** %5
%31 = load i32, i32* %6
%32 = add nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %6
%33 = sext i32 %31 to i64
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 %33
store i8 %29, i8* %34
%35 = load i32, i32* %4
%36 = sdiv i32 %35, 10
%37 = load i8*, i8** %5
%38 = load i32, i32* %6
br label %39
39: ; preds = %25, %20
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @itoa(i32 %0, i8* nocapture writeonly %1, i32 %2) {
br label %4
4: ; preds = %18, %3
%5 = phi i32 [ %0, %3 ], [ %27, %18 ]
%6 = phi i32 [ %2, %3 ], [ %24, %18 ]
%7 = icmp slt i32 %5, 0
br i1 %7, label %8, label %13
8: ; preds = %4
%9 = add nsw i32 %6, 1
%10 = sext i32 %6 to i64
%11 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %10
store i8 45, i8* %11
%12 = sub nsw i32 0, %5
br label %18
13: ; preds = %4
%14 = icmp eq i32 %5, 0
br i1 %14, label %15, label %18
15: ; preds = %13
%16 = sext i32 %6 to i64
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %16
store i8 0, i8* %17
ret void
18: ; preds = %8, %13
%19 = phi i32 [ %9, %8 ], [ %6, %13 ]
%20 = phi i32 [ %12, %8 ], [ %5, %13 ]
%21 = urem i32 %20, 10
%22 = trunc i32 %21 to i8
%23 = or i8 %22, 48
%24 = add nsw i32 %19, 1
%25 = sext i32 %19 to i64
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %25
store i8 %23, i8* %26
%27 = udiv i32 %20, 10
br label %4
}