int calc(int j) {
  if (j <= 1)
    return 1;
  return calc(j - 1) * (j + 1);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<calc>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
jg     1131 <calc+0x21>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    1148 <calc+0x38>
mov    -0x8(%rbp),%edi
sub    $0x1,%edi
call   1030 <calc@plt>
mov    -0x8(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<calc>:
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x2,%edi
jl     138b <calc+0x28b>
xor    %eax,%eax
mov    %edi,%ecx
sub    $0x2,%ecx
cmovb  %eax,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x8,%ecx
jb     1376 <calc+0x276>
mov    %ecx,%r8d
and    $0xfffffff8,%r8d
movd   %edi,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm7
paddd  0xebf(%rip),%xmm7
lea    -0x8(%r8),%edx
mov    %edx,%esi
shr    $0x3,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x18,%edx
jae    1168 <calc+0x68>
movdqa 0xeb1(%rip),%xmm5
movdqa %xmm5,%xmm1
jmp    12b3 <calc+0x1b3>
and    $0xfffffffc,%esi
movdqa 0xe9d(%rip),%xmm5
pcmpeqd %xmm8,%xmm8
movdqa 0xe9f(%rip),%xmm9
movdqa 0xea6(%rip),%xmm10
movdqa 0xead(%rip),%xmm11
movdqa 0xeb4(%rip),%xmm12
movdqa 0xebb(%rip),%xmm13
movdqa 0xec2(%rip),%xmm14
movdqa 0xec9(%rip),%xmm15
movdqa 0xed1(%rip),%xmm4
movdqa %xmm5,%xmm1
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movdqa %xmm7,%xmm6
psubd  %xmm8,%xmm6
movdqa %xmm7,%xmm0
paddd  %xmm9,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm3
pmuludq %xmm2,%xmm3
pmuludq %xmm5,%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm5
pmuludq %xmm2,%xmm5
pmuludq %xmm1,%xmm0
movdqa %xmm7,%xmm1
paddd  %xmm10,%xmm1
movdqa %xmm7,%xmm2
paddd  %xmm11,%xmm2
pmuludq %xmm1,%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm1
pmuludq %xmm3,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm2
pmuludq %xmm5,%xmm2
movdqa %xmm7,%xmm3
paddd  %xmm12,%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm5
pmuludq %xmm1,%xmm5
movdqa %xmm7,%xmm1
paddd  %xmm13,%xmm1
pmuludq %xmm6,%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm6
pmuludq %xmm2,%xmm6
pmuludq %xmm0,%xmm1
movdqa %xmm7,%xmm0
paddd  %xmm14,%xmm0
pmuludq %xmm0,%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm5,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm5
movdqa %xmm7,%xmm0
paddd  %xmm15,%xmm0
pmuludq %xmm0,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm6,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm1
paddd  %xmm4,%xmm7
add    $0xfffffffc,%esi
jne    11d0 <calc+0xd0>
movdqa %xmm5,%xmm0
movdqa %xmm1,%xmm6
test   %eax,%eax
je     1342 <calc+0x242>
pcmpeqd %xmm8,%xmm8
movdqa 0xd50(%rip),%xmm3
movdqa 0xdc8(%rip),%xmm4
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm7,%xmm0
psubd  %xmm8,%xmm0
movdqa %xmm7,%xmm6
paddd  %xmm3,%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm2
pmuludq %xmm5,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm5
pmuludq %xmm2,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm2
punpckldq %xmm2,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm2
pmuludq %xmm1,%xmm6
pshufd $0xe8,%xmm6,%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm6
paddd  %xmm4,%xmm7
movdqa %xmm0,%xmm5
movdqa %xmm6,%xmm1
add    $0xffffffff,%eax
jne    12e0 <calc+0x1e0>
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm2
pmuludq %xmm1,%xmm2
pmuludq %xmm0,%xmm6
pshufd $0xee,%xmm6,%xmm0
pmuludq %xmm6,%xmm0
pshufd $0xaa,%xmm2,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%eax
cmp    %r8d,%ecx
je     138b <calc+0x28b>
sub    %r8d,%edi
add    $0x1,%edi
nopl   0x0(%rax)
imul   %edi,%eax
add    $0xffffffff,%edi
cmp    $0x2,%edi
ja     1380 <calc+0x280>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @calc(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
%4 = load i32, i32* %3
%5 = icmp sle i32 %4, 1
br i1 %5, label %6, label %7
6: ; preds = %1
store i32 1, i32* %2
br label %14
7: ; preds = %1
%8 = load i32, i32* %3
%9 = sub nsw i32 %8, 1
%10 = call i32 @calc(i32 %9)
%11 = load i32, i32* %3
%12 = add nsw i32 %11, 1
%13 = mul nsw i32 %10, %12
store i32 %13, i32* %2
br label %14
14: ; preds = %7, %6
%15 = load i32, i32* %2
ret i32 %15
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @calc(i32 %0) {
%2 = icmp slt i32 %0, 2
br i1 %2, label %80, label %3
3: ; preds = %1
%4 = add i32 %0, 1
%5 = call i32 @llvm.umin.i32(i32 %0, i32 2)
%6 = sub i32 %4, %5
%7 = icmp ult i32 %6, 8
br i1 %7, label %70, label %8
8: ; preds = %3
%9 = and i32 %6, -8
%10 = sub i32 %0, %9
%11 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %0, i64 0
%12 = shufflevector <4 x i32> %11, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%13 = add <4 x i32> %12, <i32 0, i32 -1, i32 -2, i32 -3>
%14 = add i32 %9, -8
%15 = lshr exact i32 %14, 3
%16 = add nuw nsw i32 %15, 1
%17 = and i32 %16, 3
%18 = icmp ult i32 %14, 24
br i1 %18, label %45, label %19
19: ; preds = %8
%20 = and i32 %16, 1073741820
br label %21
21: ; preds = %21, %19
%22 = phi <4 x i32> [ %13, %19 ], [ %42, %21 ]
%23 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %19 ], [ %40, %21 ]
%24 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %19 ], [ %41, %21 ]
%25 = phi i32 [ 0, %19 ], [ %43, %21 ]
%26 = add nuw nsw <4 x i32> %22, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%27 = add <4 x i32> %22, <i32 -3, i32 -3, i32 -3, i32 -3>
%28 = mul <4 x i32> %26, %23
%29 = mul <4 x i32> %27, %24
%30 = add <4 x i32> %22, <i32 -7, i32 -7, i32 -7, i32 -7>
%31 = add <4 x i32> %22, <i32 -11, i32 -11, i32 -11, i32 -11>
%32 = mul <4 x i32> %30, %28
%33 = mul <4 x i32> %31, %29
%34 = add <4 x i32> %22, <i32 -15, i32 -15, i32 -15, i32 -15>
%35 = add <4 x i32> %22, <i32 -19, i32 -19, i32 -19, i32 -19>
%36 = mul <4 x i32> %34, %32
%37 = mul <4 x i32> %35, %33
%38 = add <4 x i32> %22, <i32 -23, i32 -23, i32 -23, i32 -23>
%39 = add <4 x i32> %22, <i32 -27, i32 -27, i32 -27, i32 -27>
%40 = mul <4 x i32> %38, %36
%41 = mul <4 x i32> %39, %37
%42 = add <4 x i32> %22, <i32 -32, i32 -32, i32 -32, i32 -32>
%43 = add i32 %25, 4
%44 = icmp eq i32 %43, %20
br i1 %44, label %45, label %21
45: ; preds = %21, %8
%46 = phi <4 x i32> [ undef, %8 ], [ %40, %21 ]
%47 = phi <4 x i32> [ undef, %8 ], [ %41, %21 ]
%48 = phi <4 x i32> [ %13, %8 ], [ %42, %21 ]
%49 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %8 ], [ %40, %21 ]
%50 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %8 ], [ %41, %21 ]
%51 = icmp eq i32 %17, 0
br i1 %51, label %64, label %52
52: ; preds = %45, %52
%53 = phi <4 x i32> [ %61, %52 ], [ %48, %45 ]
%54 = phi <4 x i32> [ %59, %52 ], [ %49, %45 ]
%55 = phi <4 x i32> [ %60, %52 ], [ %50, %45 ]
%56 = phi i32 [ %62, %52 ], [ 0, %45 ]
%57 = add nuw nsw <4 x i32> %53, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%58 = add <4 x i32> %53, <i32 -3, i32 -3, i32 -3, i32 -3>
%59 = mul <4 x i32> %57, %54
%60 = mul <4 x i32> %58, %55
%61 = add <4 x i32> %53, <i32 -8, i32 -8, i32 -8, i32 -8>
%62 = add i32 %56, 1
%63 = icmp eq i32 %62, %17
br i1 %63, label %64, label %52
64: ; preds = %52, %45
%65 = phi <4 x i32> [ %46, %45 ], [ %59, %52 ]
%66 = phi <4 x i32> [ %47, %45 ], [ %60, %52 ]
%67 = mul <4 x i32> %66, %65
%68 = call i32 @llvm.vector.reduce.mul.v4i32(<4 x i32> %67)
%69 = icmp eq i32 %6, %9
br i1 %69, label %80, label %70
70: ; preds = %3, %64
%71 = phi i32 [ %0, %3 ], [ %10, %64 ]
%72 = phi i32 [ 1, %3 ], [ %68, %64 ]
br label %73
73: ; preds = %70, %73
%74 = phi i32 [ %76, %73 ], [ %71, %70 ]
%75 = phi i32 [ %78, %73 ], [ %72, %70 ]
%76 = add nsw i32 %74, -1
%77 = add nuw nsw i32 %74, 1
%78 = mul nsw i32 %77, %75
%79 = icmp ult i32 %74, 3
br i1 %79, label %80, label %73
80: ; preds = %73, %64, %1
%81 = phi i32 [ 1, %1 ], [ %68, %64 ], [ %78, %73 ]
ret i32 %81
}