int fermat(void) {
  const int MAX = 1000;
  int a = 1, b = 1, c = 1;
  while (1) {
    if (((a * a * a) == ((b * b * b) + (c * c * c)))) {
      return 1;
    }
    a++;
    if (a > MAX) {
      a = 1;
      b++;
    }
    if (b > MAX) {
      b = 1;
      c++;
    }
    if (c > MAX) {
      break;
    }
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fermat>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
movl   $0x3e8,-0x8(%rbp)
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
mov    -0x14(%rbp),%edx
imul   -0x14(%rbp),%edx
imul   -0x14(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    1157 <fermat+0x57>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    11b8 <fermat+0xb8>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x3e8,-0xc(%rbp)
jle    117d <fermat+0x7d>
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x3e8,-0x10(%rbp)
jle    119a <fermat+0x9a>
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x3e8,-0x14(%rbp)
jle    11ac <fermat+0xac>
jmp    11b1 <fermat+0xb1>
jmp    1120 <fermat+0x20>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fermat>:
mov    $0x1,%eax
mov    $0x1,%r8d
mov    $0x1,%ecx
mov    $0x1,%r9d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r8d,%edi
imul   %r8d,%edi
imul   %r8d,%edi
mov    %ecx,%esi
imul   %ecx,%esi
imul   %ecx,%esi
mov    %r9d,%edx
imul   %r9d,%edx
imul   %r9d,%edx
add    %esi,%edx
cmp    %edx,%edi
je     1178 <fermat+0x78>
xor    %edx,%edx
cmp    $0x3e8,%r8d
lea    0x1(%r8),%esi
setge  %dl
cmovge %eax,%esi
add    %edx,%ecx
xor    %edx,%edx
cmp    $0x3e9,%ecx
setge  %dl
cmovge %eax,%ecx
add    %edx,%r9d
mov    %esi,%r8d
cmp    $0x3e9,%r9d
jb     1120 <fermat+0x20>
xor    %eax,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @fermat() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i32 1000, i32* %2
store i32 1, i32* %3
store i32 1, i32* %4
store i32 1, i32* %5
br label %6
6: ; preds = %0, %43
%7 = load i32, i32* %3
%8 = load i32, i32* %3
%9 = mul nsw i32 %7, %8
%10 = load i32, i32* %3
%11 = mul nsw i32 %9, %10
%12 = load i32, i32* %4
%13 = load i32, i32* %4
%14 = mul nsw i32 %12, %13
%15 = load i32, i32* %4
%16 = mul nsw i32 %14, %15
%17 = load i32, i32* %5
%18 = load i32, i32* %5
%19 = mul nsw i32 %17, %18
%20 = load i32, i32* %5
%21 = mul nsw i32 %19, %20
%22 = add nsw i32 %16, %21
%23 = icmp eq i32 %11, %22
br i1 %23, label %24, label %25
24: ; preds = %6
store i32 1, i32* %1
br label %45
25: ; preds = %6
%26 = load i32, i32* %3
%27 = add nsw i32 %26, 1
store i32 %27, i32* %3
%28 = load i32, i32* %3
%29 = icmp sgt i32 %28, 1000
br i1 %29, label %30, label %33
30: ; preds = %25
store i32 1, i32* %3
%31 = load i32, i32* %4
%32 = add nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %4
br label %33
33: ; preds = %30, %25
%34 = load i32, i32* %4
%35 = icmp sgt i32 %34, 1000
br i1 %35, label %36, label %39
36: ; preds = %33
store i32 1, i32* %4
%37 = load i32, i32* %5
%38 = add nsw i32 %37, 1
store i32 %38, i32* %5
br label %39
39: ; preds = %36, %33
%40 = load i32, i32* %5
%41 = icmp sgt i32 %40, 1000
br i1 %41, label %42, label %43
42: ; preds = %39
br label %44
43: ; preds = %39
br label %6
44: ; preds = %42
store i32 0, i32* %1
br label %45
45: ; preds = %44, %24
%46 = load i32, i32* %1
ret i32 %46
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @fermat() {
br label %1
1: ; preds = %13, %0
%2 = phi i32 [ 1, %0 ], [ %16, %13 ]
%3 = phi i32 [ 1, %0 ], [ %20, %13 ]
%4 = phi i32 [ 1, %0 ], [ %22, %13 ]
%5 = mul nsw i32 %2, %2
%6 = mul nsw i32 %5, %2
%7 = mul nsw i32 %3, %3
%8 = mul nsw i32 %7, %3
%9 = mul nuw nsw i32 %4, %4
%10 = mul nuw nsw i32 %9, %4
%11 = add nsw i32 %10, %8
%12 = icmp eq i32 %6, %11
br i1 %12, label %24, label %13
13: ; preds = %1
%14 = add nsw i32 %2, 1
%15 = icmp sgt i32 %2, 999
%16 = select i1 %15, i32 1, i32 %14
%17 = zext i1 %15 to i32
%18 = add nsw i32 %3, %17
%19 = icmp sgt i32 %18, 1000
%20 = select i1 %19, i32 1, i32 %18
%21 = zext i1 %19 to i32
%22 = add nuw nsw i32 %4, %21
%23 = icmp ugt i32 %22, 1000
br i1 %23, label %24, label %1
24: ; preds = %13, %1
%25 = phi i32 [ 1, %1 ], [ 0, %13 ]
ret i32 %25
}