void mul(char *factorial, int pos, int digit, int total[], int head) {
  int i;
  for (i = 0; i < head + 1; i++)
    total[i + pos] += ((*(factorial + i) - '0') * digit);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mul>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8d,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1162 <mul+0x62>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%edx
sub    $0x30,%edx
imul   -0x10(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    111d <mul+0x1d>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mul>:
test   %r8d,%r8d
js     125b <mul+0x15b>
movslq %esi,%r9
lea    0x1(%r8),%r10d
cmp    $0x7,%r8d
jb     1130 <mul+0x30>
lea    (%rcx,%r9,4),%rax
lea    (%rdi,%r10,1),%rsi
cmp    %rax,%rsi
jbe    119a <mul+0x9a>
lea    (%r9,%r10,1),%rax
lea    (%rcx,%rax,4),%rax
cmp    %rdi,%rax
jbe    119a <mul+0x9a>
xor    %esi,%esi
mov    %rsi,%r11
not    %r11
test   $0x1,%r10b
je     1157 <mul+0x57>
movsbl (%rdi,%rsi,1),%r8d
add    $0xffffffd0,%r8d
imul   %edx,%r8d
lea    (%rsi,%r9,1),%rax
add    %r8d,(%rcx,%rax,4)
or     $0x1,%rsi
add    %r10,%r11
je     125b <mul+0x15b>
lea    (%rcx,%r9,4),%rax
add    $0x4,%rax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsbl (%rdi,%rsi,1),%ecx
add    $0xffffffd0,%ecx
imul   %edx,%ecx
add    %ecx,-0x4(%rax,%rsi,4)
movsbl 0x1(%rdi,%rsi,1),%ecx
add    $0xffffffd0,%ecx
imul   %edx,%ecx
add    %ecx,(%rax,%rsi,4)
add    $0x2,%rsi
cmp    %rsi,%r10
jne    1170 <mul+0x70>
jmp    125b <mul+0x15b>
mov    %r10d,%esi
and    $0xfffffff8,%esi
movd   %edx,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
lea    (%rcx,%r9,4),%r8
add    $0x10,%r8
xor    %eax,%eax
movdqa 0xe45(%rip),%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm2
movd   (%rdi,%rax,1),%xmm3
punpcklbw %xmm3,%xmm3
punpcklwd %xmm3,%xmm3
movd   0x4(%rdi,%rax,1),%xmm4
punpcklbw %xmm4,%xmm4
punpcklwd %xmm4,%xmm4
psrad  $0x18,%xmm3
psrad  $0x18,%xmm4
paddd  %xmm1,%xmm3
paddd  %xmm1,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm5
pmuludq %xmm0,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
pmuludq %xmm2,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm5
punpckldq %xmm5,%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm5
pmuludq %xmm0,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm4
pmuludq %xmm2,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm5
punpckldq %xmm5,%xmm4
movdqu -0x10(%r8,%rax,4),%xmm5
paddd  %xmm3,%xmm5
movdqu (%r8,%rax,4),%xmm3
paddd  %xmm4,%xmm3
movdqu %xmm5,-0x10(%r8,%rax,4)
movdqu %xmm3,(%r8,%rax,4)
add    $0x8,%rax
cmp    %rax,%rsi
jne    11c0 <mul+0xc0>
cmp    %r10,%rsi
jne    1132 <mul+0x32>
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @mul(i8* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32* nocapture %3, i32 %4) {
%6 = icmp slt i32 %4, 0
br i1 %6, label %100, label %7
7: ; preds = %5
%8 = sext i32 %1 to i64
%9 = add nuw i32 %4, 1
%10 = zext i32 %9 to i64
%11 = icmp ult i32 %4, 7
br i1 %11, label %57, label %12
12: ; preds = %7
%13 = getelementptr i32, i32* %3, i64 %8
%14 = bitcast i32* %13 to i8*
%15 = add nsw i64 %8, %10
%16 = getelementptr i32, i32* %3, i64 %15
%17 = bitcast i32* %16 to i8*
%18 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %10
%19 = icmp ugt i8* %18, %14
%20 = icmp ugt i8* %17, %0
%21 = and i1 %19, %20
br i1 %21, label %57, label %22
22: ; preds = %12
%23 = and i64 %10, 4294967288
%24 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %2, i64 0
%25 = shufflevector <4 x i32> %24, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%26 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %2, i64 0
%27 = shufflevector <4 x i32> %26, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
br label %28
28: ; preds = %28, %22
%29 = phi i64 [ 0, %22 ], [ %53, %28 ]
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %29
%31 = bitcast i8* %30 to <4 x i8>*
%32 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %31
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 4
%34 = bitcast i8* %33 to <4 x i8>*
%35 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %34
%36 = sext <4 x i8> %32 to <4 x i32>
%37 = sext <4 x i8> %35 to <4 x i32>
%38 = add nsw <4 x i32> %36, <i32 -48, i32 -48, i32 -48, i32 -48>
%39 = add nsw <4 x i32> %37, <i32 -48, i32 -48, i32 -48, i32 -48>
%40 = mul nsw <4 x i32> %38, %25
%41 = mul nsw <4 x i32> %39, %27
%42 = add nsw i64 %29, %8
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %42
%44 = bitcast i32* %43 to <4 x i32>*
%45 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %44
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 4
%47 = bitcast i32* %46 to <4 x i32>*
%48 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %47
%49 = add nsw <4 x i32> %40, %45
%50 = add nsw <4 x i32> %41, %48
%51 = bitcast i32* %43 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %49, <4 x i32>* %51
%52 = bitcast i32* %46 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %50, <4 x i32>* %52
%53 = add nuw i64 %29, 8
%54 = icmp eq i64 %53, %23
br i1 %54, label %55, label %28
55: ; preds = %28
%56 = icmp eq i64 %23, %10
br i1 %56, label %100, label %57
57: ; preds = %12, %7, %55
%58 = phi i64 [ 0, %12 ], [ 0, %7 ], [ %23, %55 ]
%59 = xor i64 %58, -1
%60 = and i64 %10, 1
%61 = icmp eq i64 %60, 0
br i1 %61, label %73, label %62
62: ; preds = %57
%63 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %58
%64 = load i8, i8* %63
%65 = sext i8 %64 to i32
%66 = add nsw i32 %65, -48
%67 = mul nsw i32 %66, %2
%68 = add nsw i64 %58, %8
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %68
%70 = load i32, i32* %69
%71 = add nsw i32 %67, %70
store i32 %71, i32* %69
%72 = or i64 %58, 1
br label %73
73: ; preds = %62, %57
%74 = phi i64 [ %58, %57 ], [ %72, %62 ]
%75 = sub nsw i64 0, %10
%76 = icmp eq i64 %59, %75
br i1 %76, label %100, label %77
77: ; preds = %73, %77
%78 = phi i64 [ %98, %77 ], [ %74, %73 ]
%79 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %78
%80 = load i8, i8* %79
%81 = sext i8 %80 to i32
%82 = add nsw i32 %81, -48
%83 = mul nsw i32 %82, %2
%84 = add nsw i64 %78, %8
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %84
%86 = load i32, i32* %85
%87 = add nsw i32 %83, %86
store i32 %87, i32* %85
%88 = add nuw nsw i64 %78, 1
%89 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %88
%90 = load i8, i8* %89
%91 = sext i8 %90 to i32
%92 = add nsw i32 %91, -48
%93 = mul nsw i32 %92, %2
%94 = add nsw i64 %88, %8
%95 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %94
%96 = load i32, i32* %95
%97 = add nsw i32 %93, %96
store i32 %97, i32* %95
%98 = add nuw nsw i64 %78, 2
%99 = icmp eq i64 %98, %10
br i1 %99, label %100, label %77
100: ; preds = %73, %77, %55, %5
ret void
}