char *itoa(int value, char *str, int base) {
  if (base < 2 || base > 36) {
    *str = '\0';
  } else {
    char *ptr = str;
    if (value < 0 && base == 10) {
      *ptr++ = '-';
    }
    char *low = ptr;
    do {
      *ptr++ = "zyxwvutsrqponmlkjihgfedcba9876543210123456789abcdefghijklmnopqr"
               "stuvwxyz"[35 + value % base];
      value /= base;
    } while (value);
    *ptr-- = '\0';
    while (low < ptr) {
      char tmp = *low;
      *low++ = *ptr;
      *ptr-- = tmp;
    }
  }
  return str;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<itoa>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x2,-0x14(%rbp)
jl     1122 <itoa+0x22>
cmpl   $0x24,-0x14(%rbp)
jle    112e <itoa+0x2e>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movb   $0x0,(%rax)
jmp    1200 <itoa+0x100>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
jge    115c <itoa+0x5c>
cmpl   $0xa,-0x14(%rbp)
jne    115c <itoa+0x5c>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movb   $0x2d,(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x14(%rbp)
add    $0x23,%edx
movslq %edx,%rcx
lea    0xe88(%rip),%rax
mov    (%rax,%rcx,1),%cl
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x4(%rbp),%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x4(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
jne    1164 <itoa+0x64>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movb   $0x0,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
jae    11fb <itoa+0xfb>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%al
mov    %al,-0x29(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%cl
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x29(%rbp),%cl
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    11b4 <itoa+0xb4>
jmp    1200 <itoa+0x100>
mov    -0x10(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<itoa>:
mov    %edx,%r9d
mov    %rsi,%r8
lea    -0x25(%r9),%ecx
cmp    $0xffffffdc,%ecx
ja     1117 <itoa+0x17>
movb   $0x0,(%r8)
mov    %r8,%rax
ret
mov    %edi,%eax
mov    %r8,%rdi
test   %eax,%eax
jns    1131 <itoa+0x31>
mov    %r8,%rdi
cmp    $0xa,%r9d
jne    1131 <itoa+0x31>
lea    0x1(%r8),%rdi
movb   $0x2d,(%r8)
mov    $0xffffffffffffffff,%rcx
mov    $0x2,%esi
lea    0xebc(%rip),%r10
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
cltd
idiv   %r9d
add    $0x23,%edx
movzbl (%rdx,%r10,1),%edx
mov    %dl,0x1(%rdi,%rcx,1)
add    $0x1,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
test   %eax,%eax
jne    1150 <itoa+0x50>
movb   $0x0,0x1(%rdi,%rcx,1)
test   %rcx,%rcx
je     11ac <itoa+0xac>
mov    (%rdi),%al
mov    %dl,(%rdi)
mov    %al,(%rdi,%rcx,1)
cmp    $0x3,%rcx
jb     11ac <itoa+0xac>
mov    %rdi,%rax
sub    %rsi,%rax
add    $0x2,%rdi
nopl   (%rax)
movzbl (%rax),%ecx
movzbl -0x1(%rdi),%edx
mov    %cl,-0x1(%rdi)
mov    %dl,(%rax)
add    $0xffffffffffffffff,%rax
lea    0x1(%rdi),%rcx
cmp    %rax,%rdi
mov    %rcx,%rdi
jb     1190 <itoa+0x90>
mov    %r8,%rax
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [72 x i8] c"zyxwvutsrqponmlkjihgfedcba9876543210123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz\00"
define i8* @itoa(i32 %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i8*
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i8
store i32 %0, i32* %4
store i8* %1, i8** %5
store i32 %2, i32* %6
%10 = load i32, i32* %6
%11 = icmp slt i32 %10, 2
br i1 %11, label %15, label %12
12: ; preds = %3
%13 = load i32, i32* %6
%14 = icmp sgt i32 %13, 36
br i1 %14, label %15, label %17
15: ; preds = %12, %3
%16 = load i8*, i8** %5
store i8 0, i8* %16
br label %63
17: ; preds = %12
%18 = load i8*, i8** %5
store i8* %18, i8** %7
%19 = load i32, i32* %4
%20 = icmp slt i32 %19, 0
br i1 %20, label %21, label %27
21: ; preds = %17
%22 = load i32, i32* %6
%23 = icmp eq i32 %22, 10
br i1 %23, label %24, label %27
24: ; preds = %21
%25 = load i8*, i8** %7
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %25, i32 1
store i8* %26, i8** %7
store i8 45, i8* %25
br label %27
27: ; preds = %24, %21, %17
%28 = load i8*, i8** %7
store i8* %28, i8** %8
br label %29
29: ; preds = %42, %27
%30 = load i32, i32* %4
%31 = load i32, i32* %6
%32 = srem i32 %30, %31
%33 = add nsw i32 35, %32
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds [72 x i8], [72 x i8]* @.str, i64 0, i64 %34
%36 = load i8, i8* %35
%37 = load i8*, i8** %7
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %37, i32 1
store i8* %38, i8** %7
store i8 %36, i8* %37
%39 = load i32, i32* %6
%40 = load i32, i32* %4
%41 = sdiv i32 %40, %39
store i32 %41, i32* %4
br label %42
42: ; preds = %29
%43 = load i32, i32* %4
%44 = icmp ne i32 %43, 0
br i1 %44, label %29, label %45
45: ; preds = %42
%46 = load i8*, i8** %7
%47 = getelementptr inbounds i8, i8* %46, i32 -1
store i8* %47, i8** %7
store i8 0, i8* %46
br label %48
48: ; preds = %52, %45
%49 = load i8*, i8** %8
%50 = load i8*, i8** %7
%51 = icmp ult i8* %49, %50
br i1 %51, label %52, label %62
52: ; preds = %48
%53 = load i8*, i8** %8
%54 = load i8, i8* %53
store i8 %54, i8* %9
%55 = load i8*, i8** %7
%56 = load i8, i8* %55
%57 = load i8*, i8** %8
%58 = getelementptr inbounds i8, i8* %57, i32 1
store i8* %58, i8** %8
store i8 %56, i8* %57
%59 = load i8, i8* %9
%60 = load i8*, i8** %7
%61 = getelementptr inbounds i8, i8* %60, i32 -1
store i8* %61, i8** %7
store i8 %59, i8* %60
br label %48
62: ; preds = %48
br label %63
63: ; preds = %62, %15
%64 = load i8*, i8** %5
ret i8* %64
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [72 x i8] c"zyxwvutsrqponmlkjihgfedcba9876543210123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz\00"
define i8* @itoa(i32 %0, i8* returned %1, i32 %2) {
%4 = add i32 %2, -37
%5 = icmp ult i32 %4, -35
br i1 %5, label %6, label %7
6: ; preds = %3
store i8 0, i8* %1
br label %46
7: ; preds = %3
%8 = icmp slt i32 %0, 0
%9 = icmp eq i32 %2, 10
%10 = and i1 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %13
11: ; preds = %7
%12 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
store i8 45, i8* %1
br label %13
13: ; preds = %11, %7
%14 = phi i8* [ %12, %11 ], [ %1, %7 ]
br label %15
15: ; preds = %15, %13
%16 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %24, %15 ]
%17 = phi i32 [ %0, %13 ], [ %25, %15 ]
%18 = getelementptr inbounds i8, i8* %14, i64 %16
%19 = srem i32 %17, %2
%20 = add nsw i32 %19, 35
%21 = zext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds [72 x i8], [72 x i8]* @.str, i64 0, i64 %21
%23 = load i8, i8* %22
%24 = add nuw nsw i64 %16, 1
store i8 %23, i8* %18
%25 = sdiv i32 %17, %2
%26 = icmp eq i32 %25, 0
br i1 %26, label %27, label %15
27: ; preds = %15
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %14, i64 %16
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %14, i64 %24
store i8 0, i8* %29
%30 = icmp eq i64 %16, 0
br i1 %30, label %46, label %31
31: ; preds = %27
%32 = load i8, i8* %14
store i8 %23, i8* %14
store i8 %32, i8* %28
%33 = icmp ugt i64 %16, 2
br i1 %33, label %34, label %46
34: ; preds = %31
%35 = add nsw i64 %16, -1
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %14, i64 %35
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %14, i64 1
br label %38
38: ; preds = %34, %38
%39 = phi i8* [ %36, %34 ], [ %44, %38 ]
%40 = phi i8* [ %37, %34 ], [ %43, %38 ]
%41 = load i8, i8* %39
%42 = load i8, i8* %40
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %40, i64 1
store i8 %41, i8* %40
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %39, i64 -1
store i8 %42, i8* %39
%45 = icmp ult i8* %43, %44
br i1 %45, label %38, label %46
46: ; preds = %38, %31, %27, %6
ret i8* %1
}