unsigned long long fib(int x) {
  unsigned long long fib0 = 0, fib1 = 1, fib2;
  int i = 2;
  while (i <= x) {
    fib2 = fib0 + fib1;
    fib0 = fib1;
    fib1 = fib2;
    i++;
  }
  if (x == 0)
    return 0;
  if (x == 1)
    return 1;
  return fib2;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fib>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0xc(%rbp)
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
movq   $0x1,-0x20(%rbp)
movl   $0x2,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jg     1154 <fib+0x54>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    111e <fib+0x1e>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jne    116b <fib+0x6b>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    118a <fib+0x8a>
cmpl   $0x1,-0xc(%rbp)
jne    1182 <fib+0x82>
movq   $0x1,-0x8(%rbp)
jmp    118a <fib+0x8a>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fib>:
cmp    $0x2,%edi
jl     1171 <fib+0x71>
lea    -0x1(%rdi),%esi
lea    -0x2(%rdi),%eax
mov    %esi,%ecx
and    $0x7,%ecx
cmp    $0x7,%eax
jae    111e <fib+0x1e>
mov    $0x1,%eax
xor    %edx,%edx
jmp    114d <fib+0x4d>
and    $0xfffffff8,%esi
mov    $0x1,%eax
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    %rax,%rdx
add    %rdx,%rax
add    %rax,%rdx
add    %rdx,%rax
add    %rax,%rdx
add    %rdx,%rax
add    %rax,%rdx
add    %rdx,%rax
add    $0xfffffff8,%esi
jne    1130 <fib+0x30>
test   %ecx,%ecx
je     1171 <fib+0x71>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rax,%rsi
mov    %rdx,%rax
add    %rsi,%rax
mov    %rsi,%rdx
add    $0xffffffff,%ecx
jne    1160 <fib+0x60>
test   %edi,%edi
je     1180 <fib+0x80>
cmp    $0x1,%edi
jne    117f <fib+0x7f>
mov    $0x1,%eax
ret
xor    %eax,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @fib(i32 %0) {
%2 = alloca i64
%3 = alloca i32
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i64 0, i64* %4
store i64 1, i64* %5
store i32 2, i32* %7
br label %8
8: ; preds = %12, %1
%9 = load i32, i32* %7
%10 = load i32, i32* %3
%11 = icmp sle i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %20
12: ; preds = %8
%13 = load i64, i64* %4
%14 = load i64, i64* %5
%15 = add i64 %13, %14
store i64 %15, i64* %6
%16 = load i64, i64* %5
store i64 %16, i64* %4
%17 = load i64, i64* %6
store i64 %17, i64* %5
%18 = load i32, i32* %7
%19 = add nsw i32 %18, 1
store i32 %19, i32* %7
br label %8
20: ; preds = %8
%21 = load i32, i32* %3
%22 = icmp eq i32 %21, 0
br i1 %22, label %23, label %24
23: ; preds = %20
store i64 0, i64* %2
br label %30
24: ; preds = %20
%25 = load i32, i32* %3
%26 = icmp eq i32 %25, 1
br i1 %26, label %27, label %28
27: ; preds = %24
store i64 1, i64* %2
br label %30
28: ; preds = %24
%29 = load i64, i64* %6
store i64 %29, i64* %2
br label %30
30: ; preds = %28, %27, %23
%31 = load i64, i64* %2
ret i64 %31
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @fib(i32 %0) {
%2 = icmp slt i32 %0, 2
br i1 %2, label %36, label %3
3: ; preds = %1
%4 = add i32 %0, -1
%5 = add i32 %0, -2
%6 = and i32 %4, 7
%7 = icmp ult i32 %5, 7
br i1 %7, label %24, label %8
8: ; preds = %3
%9 = and i32 %4, -8
br label %10
10: ; preds = %10, %8
%11 = phi i64 [ 1, %8 ], [ %21, %10 ]
%12 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %20, %10 ]
%13 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %22, %10 ]
%14 = add i64 %11, %12
%15 = add i64 %14, %11
%16 = add i64 %15, %14
%17 = add i64 %16, %15
%18 = add i64 %17, %16
%19 = add i64 %18, %17
%20 = add i64 %19, %18
%21 = add i64 %20, %19
%22 = add i32 %13, 8
%23 = icmp eq i32 %22, %9
br i1 %23, label %24, label %10
24: ; preds = %10, %3
%25 = phi i64 [ undef, %3 ], [ %21, %10 ]
%26 = phi i64 [ 1, %3 ], [ %21, %10 ]
%27 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %20, %10 ]
%28 = icmp eq i32 %6, 0
br i1 %28, label %36, label %29
29: ; preds = %24, %29
%30 = phi i64 [ %33, %29 ], [ %26, %24 ]
%31 = phi i64 [ %30, %29 ], [ %27, %24 ]
%32 = phi i32 [ %34, %29 ], [ 0, %24 ]
%33 = add i64 %30, %31
%34 = add i32 %32, 1
%35 = icmp eq i32 %34, %6
br i1 %35, label %36, label %29
36: ; preds = %24, %29, %1
%37 = phi i64 [ undef, %1 ], [ %25, %24 ], [ %33, %29 ]
switch i32 %0, label %39 [
i32 0, label %40
i32 1, label %38
]
38: ; preds = %36
br label %40
39: ; preds = %36
br label %40
40: ; preds = %36, %39, %38
%41 = phi i64 [ 1, %38 ], [ %37, %39 ], [ 0, %36 ]
ret i64 %41
}