#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*/ fprintf(int /*<<< orphan*/, char *, unsigned int);
int /*<<< orphan*/ stdout;
unsigned int factorial(unsigned int val) {
  fprintf(stdout, "factorial(%u)\n", val);
  unsigned int res = 1;
  for (unsigned int i = 1; i <= val; i++) {
    res *= i;
  }
  return res;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<factorial>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    0x2ebe(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
mov    -0x4(%rbp),%edx
lea    0xed2(%rip),%rsi
call   1030 <fprintf@plt>
movl   $0x1,-0x8(%rbp)
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
ja     1165 <factorial+0x55>
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1141 <factorial+0x31>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<factorial>:
push   %rbx
mov    %edi,%ebx
mov    0x2ec6(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xf7d(%rip),%rsi
mov    %ebx,%edx
call   1030 <fprintf@plt>
test   %ebx,%ebx
je     1174 <factorial+0x64>
mov    $0x1,%ecx
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x8,%ebx
jb     1370 <factorial+0x260>
mov    %ebx,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
lea    -0x8(%rcx),%esi
mov    %esi,%edx
shr    $0x3,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x18,%esi
jae    117b <factorial+0x6b>
movdqa 0xe9d(%rip),%xmm1
movdqa 0xea5(%rip),%xmm0
movdqa %xmm1,%xmm4
jmp    12c1 <factorial+0x1b1>
mov    $0x1,%eax
pop    %rbx
ret
and    $0xfffffffc,%edx
movdqa 0xe7a(%rip),%xmm1
movdqa 0xe82(%rip),%xmm0
movdqa 0xe99(%rip),%xmm9
movdqa 0xea0(%rip),%xmm10
movdqa 0xea7(%rip),%xmm11
movdqa 0xeae(%rip),%xmm12
movdqa 0xeb5(%rip),%xmm13
movdqa 0xebc(%rip),%xmm14
movdqa 0xec3(%rip),%xmm15
movdqa %xmm1,%xmm4
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm0,%xmm5
paddd  0xe34(%rip),%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm7
pmuludq %xmm6,%xmm7
pmuludq %xmm0,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm2
pmuludq %xmm6,%xmm2
pmuludq %xmm4,%xmm5
movdqa %xmm0,%xmm4
paddd  %xmm9,%xmm4
movdqa %xmm0,%xmm6
paddd  %xmm10,%xmm6
pmuludq %xmm4,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm4
pmuludq %xmm7,%xmm4
pmuludq %xmm6,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm6
pmuludq %xmm2,%xmm6
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm11,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm7
paddd  %xmm12,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm3
pmuludq %xmm4,%xmm3
pmuludq %xmm1,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm8
pmuludq %xmm6,%xmm8
pmuludq %xmm5,%xmm7
movdqa %xmm0,%xmm4
paddd  %xmm13,%xmm4
movdqa %xmm0,%xmm5
paddd  %xmm14,%xmm5
pmuludq %xmm4,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm2
pmuludq %xmm3,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
punpckldq %xmm2,%xmm1
pmuludq %xmm5,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm2
pmuludq %xmm8,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
punpckldq %xmm2,%xmm4
paddd  %xmm15,%xmm0
add    $0xfffffffc,%edx
jne    11e0 <factorial+0xd0>
movdqa %xmm1,%xmm5
movdqa %xmm4,%xmm6
test   %eax,%eax
je     133d <factorial+0x22d>
movdqa 0xd4b(%rip),%xmm2
movdqa 0xd53(%rip),%xmm3
nopl   (%rax)
movdqa %xmm0,%xmm6
paddd  %xmm2,%xmm6
movdqa %xmm0,%xmm5
pmuludq %xmm1,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm7
pmuludq %xmm1,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm1
pmuludq %xmm4,%xmm6
pshufd $0xe8,%xmm6,%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm4
pmuludq %xmm1,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm6
paddd  %xmm3,%xmm0
movdqa %xmm5,%xmm1
movdqa %xmm6,%xmm4
add    $0xffffffff,%eax
jne    12e0 <factorial+0x1d0>
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm5,%xmm6
pshufd $0xee,%xmm6,%xmm0
pmuludq %xmm6,%xmm0
pshufd $0xaa,%xmm1,%xmm2
pmuludq %xmm1,%xmm2
pmuludq %xmm0,%xmm2
movd   %xmm2,%eax
cmp    %ebx,%ecx
je     138a <factorial+0x27a>
or     $0x1,%ecx
add    $0x1,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
imul   %ecx,%eax
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%ebx
jne    1380 <factorial+0x270>
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
@stdout = global i32 0
@.str = [15 x i8] c"factorial(%u)\0A\00"
define i32 @factorial(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
%5 = load i32, i32* @stdout
%6 = load i32, i32* %2
%7 = call i32 @fprintf(i32 %5, i8* getelementptr inbounds ([15 x i8], [15 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %6)
store i32 1, i32* %3
store i32 1, i32* %4
br label %8
8: ; preds = %16, %1
%9 = load i32, i32* %4
%10 = load i32, i32* %2
%11 = icmp ule i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %19
12: ; preds = %8
%13 = load i32, i32* %4
%14 = load i32, i32* %3
%15 = mul i32 %14, %13
store i32 %15, i32* %3
br label %16
16: ; preds = %12
%17 = load i32, i32* %4
%18 = add i32 %17, 1
store i32 %18, i32* %4
br label %8
19: ; preds = %8
%20 = load i32, i32* %3
ret i32 %20
}

LLVM IR (-O2):
@stdout = global i32 0
@.str = [15 x i8] c"factorial(%u)\0A\00"
define i32 @factorial(i32 %0) {
%2 = load i32, i32* @stdout
%3 = tail call i32 @fprintf(i32 %2, i8* getelementptr inbounds ([15 x i8], [15 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %0)
%4 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %4, label %67, label %5
5: ; preds = %1
%6 = icmp ult i32 %0, 8
br i1 %6, label %64, label %7
7: ; preds = %5
%8 = and i32 %0, -8
%9 = or i32 %8, 1
%10 = add i32 %8, -8
%11 = lshr exact i32 %10, 3
%12 = add nuw nsw i32 %11, 1
%13 = and i32 %12, 3
%14 = icmp ult i32 %10, 24
br i1 %14, label %40, label %15
15: ; preds = %7
%16 = and i32 %12, 1073741820
br label %17
17: ; preds = %17, %15
%18 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 2, i32 3, i32 4>, %15 ], [ %37, %17 ]
%19 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %15 ], [ %35, %17 ]
%20 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %15 ], [ %36, %17 ]
%21 = phi i32 [ 0, %15 ], [ %38, %17 ]
%22 = add <4 x i32> %18, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%23 = mul <4 x i32> %18, %19
%24 = mul <4 x i32> %22, %20
%25 = add <4 x i32> %18, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%26 = add <4 x i32> %18, <i32 12, i32 12, i32 12, i32 12>
%27 = mul <4 x i32> %25, %23
%28 = mul <4 x i32> %26, %24
%29 = add <4 x i32> %18, <i32 16, i32 16, i32 16, i32 16>
%30 = add <4 x i32> %18, <i32 20, i32 20, i32 20, i32 20>
%31 = mul <4 x i32> %29, %27
%32 = mul <4 x i32> %30, %28
%33 = add <4 x i32> %18, <i32 24, i32 24, i32 24, i32 24>
%34 = add <4 x i32> %18, <i32 28, i32 28, i32 28, i32 28>
%35 = mul <4 x i32> %33, %31
%36 = mul <4 x i32> %34, %32
%37 = add <4 x i32> %18, <i32 32, i32 32, i32 32, i32 32>
%38 = add i32 %21, 4
%39 = icmp eq i32 %38, %16
br i1 %39, label %40, label %17
40: ; preds = %17, %7
%41 = phi <4 x i32> [ undef, %7 ], [ %35, %17 ]
%42 = phi <4 x i32> [ undef, %7 ], [ %36, %17 ]
%43 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 2, i32 3, i32 4>, %7 ], [ %37, %17 ]
%44 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %7 ], [ %35, %17 ]
%45 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %7 ], [ %36, %17 ]
%46 = icmp eq i32 %13, 0
br i1 %46, label %58, label %47
47: ; preds = %40, %47
%48 = phi <4 x i32> [ %55, %47 ], [ %43, %40 ]
%49 = phi <4 x i32> [ %53, %47 ], [ %44, %40 ]
%50 = phi <4 x i32> [ %54, %47 ], [ %45, %40 ]
%51 = phi i32 [ %56, %47 ], [ 0, %40 ]
%52 = add <4 x i32> %48, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%53 = mul <4 x i32> %48, %49
%54 = mul <4 x i32> %52, %50
%55 = add <4 x i32> %48, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%56 = add i32 %51, 1
%57 = icmp eq i32 %56, %13
br i1 %57, label %58, label %47
58: ; preds = %47, %40
%59 = phi <4 x i32> [ %41, %40 ], [ %53, %47 ]
%60 = phi <4 x i32> [ %42, %40 ], [ %54, %47 ]
%61 = mul <4 x i32> %60, %59
%62 = call i32 @llvm.vector.reduce.mul.v4i32(<4 x i32> %61)
%63 = icmp eq i32 %8, %0
br i1 %63, label %67, label %64
64: ; preds = %5, %58
%65 = phi i32 [ 1, %5 ], [ %9, %58 ]
%66 = phi i32 [ 1, %5 ], [ %62, %58 ]
br label %69
67: ; preds = %69, %58, %1
%68 = phi i32 [ 1, %1 ], [ %62, %58 ], [ %72, %69 ]
ret i32 %68
69: ; preds = %64, %69
%70 = phi i32 [ %73, %69 ], [ %65, %64 ]
%71 = phi i32 [ %72, %69 ], [ %66, %64 ]
%72 = mul i32 %70, %71
%73 = add nuw i32 %70, 1
%74 = icmp eq i32 %70, %0
br i1 %74, label %67, label %69
}