char *itoa(int value, char *string, int radix) {
  char stack[16];
  int negative = 0;
  int i;
  int j;
  char digit_string[] = "0123456789ABCDEF";
  if (value == 0) {
    string[0] = '0';
    string[1] = '\0';
    return string;
  }
  if (value < 0) {
    negative = 1;
    value = -value;
  }
  for (i = 0; value > 0; ++i) {
    stack[i] = digit_string[value % radix];
    value /= radix;
  }
  j = 0;
  if (negative) {
    string[j++] = '-';
  }
  for (--i; i >= 0; --i, ++j) {
    string[j] = stack[i];
  }
  string[j] = '\0';
  return string;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<itoa>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0xc(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    0xee4(%rip),%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    0xee1(%rip),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    0xedf(%rip),%al
mov    %al,-0x40(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jne    115a <itoa+0x5a>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movb   $0x30,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movb   $0x0,0x1(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    122c <itoa+0x12c>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jge    1173 <itoa+0x73>
movl   $0x1,-0x34(%rbp)
xor    %eax,%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jle    11b4 <itoa+0xb4>
mov    -0xc(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x1c(%rbp)
movslq %edx,%rax
mov    -0x50(%rbp,%rax,1),%cl
movslq -0x38(%rbp),%rax
mov    %cl,-0x30(%rbp,%rax,1)
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0xc(%rbp),%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    117a <itoa+0x7a>
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x34(%rbp)
je     11db <itoa+0xdb>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x3c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movb   $0x2d,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x38(%rbp)
jl     1218 <itoa+0x118>
movslq -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp,%rax,1),%dl
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    11e4 <itoa+0xe4>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<itoa>:
push   %r14
push   %rbx
mov    %rsi,%r10
test   %edi,%edi
je     1204 <itoa+0x104>
mov    %edi,%eax
neg    %eax
cmovs  %edi,%eax
xor    %r8d,%r8d
mov    $0x0,%esi
test   %eax,%eax
jle    1144 <itoa+0x44>
mov    %edx,%ecx
xor    %esi,%esi
lea    0xed4(%rip),%r9
nopl   0x0(%rax)
cltd
idiv   %ecx
movzbl (%rdx,%r9,1),%edx
mov    %dl,-0x18(%rsp,%rsi,1)
add    $0x1,%rsi
test   %eax,%eax
jg     1130 <itoa+0x30>
test   %edi,%edi
js     1210 <itoa+0x110>
test   %esi,%esi
jle    1222 <itoa+0x122>
mov    %esi,%eax
mov    %r8d,%r11d
add    %esi,%r8d
mov    %r8,%r9
sub    %r11,%r9
cmp    $0x8,%r9
jae    1231 <itoa+0x131>
mov    %r11,%rdx
mov    %r8d,%esi
sub    %edx,%esi
mov    %rdx,%rcx
not    %rcx
add    %r8,%rcx
and    $0x3,%rsi
je     11a9 <itoa+0xa9>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %eax,%edi
movzbl -0x18(%rsp,%rdi,1),%ebx
mov    %bl,(%r10,%rdx,1)
add    $0x1,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
jne    1190 <itoa+0x90>
cmp    $0x3,%rcx
jb     1225 <itoa+0x125>
mov    $0xfffffffe,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
lea    (%rax,%rcx,1),%rsi
lea    0x1(%rsi),%edi
movzbl -0x18(%rsp,%rdi,1),%ebx
mov    %bl,(%r10,%rdx,1)
mov    %esi,%edi
movzbl -0x18(%rsp,%rdi,1),%ebx
mov    %bl,0x1(%r10,%rdx,1)
add    $0xffffffff,%esi
movzbl -0x18(%rsp,%rsi,1),%ebx
mov    %bl,0x2(%r10,%rdx,1)
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
mov    %eax,%esi
movzbl -0x18(%rsp,%rsi,1),%ebx
mov    %bl,0x3(%r10,%rdx,1)
add    $0x4,%rdx
cmp    %rdx,%r8
jne    11c0 <itoa+0xc0>
jmp    1225 <itoa+0x125>
movb   $0x30,(%r10)
mov    $0x1,%r8d
jmp    1225 <itoa+0x125>
movb   $0x2d,(%r10)
mov    $0x1,%r8d
test   %esi,%esi
jg     1154 <itoa+0x54>
mov    %r8d,%r8d
movb   $0x0,(%r10,%r8,1)
mov    %r10,%rax
pop    %rbx
pop    %r14
ret
mov    %r11,%rcx
not    %rcx
add    %r8,%rcx
add    $0xffffffff,%esi
cmp    %ecx,%esi
jb     116c <itoa+0x6c>
shr    $0x20,%rcx
jne    116c <itoa+0x6c>
cmp    $0x20,%r9
jae    125c <itoa+0x15c>
xor    %ecx,%ecx
jmp    130d <itoa+0x20d>
mov    %r9,%rcx
and    $0xffffffffffffffe0,%rcx
lea    -0x1(%rax),%rdx
xor    %esi,%esi
pxor   %xmm0,%xmm0
nopl   (%rax)
mov    %rsi,%rdi
or     %r11,%rdi
mov    %edx,%ebx
movdqu -0x37(%rsp,%rbx,1),%xmm1
movdqu -0x27(%rsp,%rbx,1),%xmm2
movdqa %xmm2,%xmm3
punpcklbw %xmm0,%xmm3
pshufd $0x4e,%xmm3,%xmm3
pshuflw $0x1b,%xmm3,%xmm3
pshufhw $0x1b,%xmm3,%xmm3
punpckhbw %xmm0,%xmm2
pshufd $0x4e,%xmm2,%xmm2
pshuflw $0x1b,%xmm2,%xmm2
pshufhw $0x1b,%xmm2,%xmm2
packuswb %xmm3,%xmm2
movdqa %xmm1,%xmm3
punpcklbw %xmm0,%xmm3
pshufd $0x4e,%xmm3,%xmm3
pshuflw $0x1b,%xmm3,%xmm3
pshufhw $0x1b,%xmm3,%xmm3
punpckhbw %xmm0,%xmm1
pshufd $0x4e,%xmm1,%xmm1
pshuflw $0x1b,%xmm1,%xmm1
pshufhw $0x1b,%xmm1,%xmm1
packuswb %xmm3,%xmm1
movdqu %xmm2,(%r10,%rdi,1)
movdqu %xmm1,0x10(%r10,%rdi,1)
add    $0x20,%rsi
add    $0xffffffffffffffe0,%rdx
cmp    %rsi,%rcx
jne    1270 <itoa+0x170>
cmp    %rcx,%r9
je     1225 <itoa+0x125>
test   $0x18,%r9b
je     1376 <itoa+0x276>
mov    %r9,%r14
and    $0xfffffffffffffff8,%r14
lea    (%r14,%r11,1),%rdx
mov    %rcx,%rdi
not    %rdi
add    %rax,%rdi
sub    %r14,%rax
pxor   %xmm0,%xmm0
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rcx,%rbx
or     %r11,%rbx
mov    %edi,%esi
movq   -0x1f(%rsp,%rsi,1),%xmm1
punpcklbw %xmm0,%xmm1
pshufd $0x4e,%xmm1,%xmm1
pshuflw $0x1b,%xmm1,%xmm1
pshufhw $0x1b,%xmm1,%xmm1
packuswb %xmm1,%xmm1
movq   %xmm1,(%r10,%rbx,1)
add    $0x8,%rcx
add    $0xfffffffffffffff8,%rdi
cmp    %rcx,%r14
jne    1330 <itoa+0x230>
cmp    %r14,%r9
jne    116f <itoa+0x6f>
jmp    1225 <itoa+0x125>
sub    %rcx,%rax
or     %rcx,%r11
jmp    116c <itoa+0x6c>

LLVM IR (-O0):
@__const.itoa.digit_string = [17 x i8] c"0123456789ABCDEF\00"
define i8* @itoa(i32 %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
%8 = alloca [16 x i8]
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca [17 x i8]
store i32 %0, i32* %5
store i8* %1, i8** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 0, i32* %9
%13 = bitcast [17 x i8]* %12 to i8*
%14 = load i32, i32* %5
%15 = icmp eq i32 %14, 0
br i1 %15, label %16, label %22
16: ; preds = %3
%17 = load i8*, i8** %6
%18 = getelementptr inbounds i8, i8* %17, i64 0
store i8 48, i8* %18
%19 = load i8*, i8** %6
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %19, i64 1
store i8 0, i8* %20
%21 = load i8*, i8** %6
store i8* %21, i8** %4
br label %83
22: ; preds = %3
%23 = load i32, i32* %5
%24 = icmp slt i32 %23, 0
br i1 %24, label %25, label %28
25: ; preds = %22
store i32 1, i32* %9
%26 = load i32, i32* %5
%27 = sub nsw i32 0, %26
store i32 %27, i32* %5
br label %28
28: ; preds = %25, %22
store i32 0, i32* %10
br label %29
29: ; preds = %45, %28
%30 = load i32, i32* %5
%31 = icmp sgt i32 %30, 0
br i1 %31, label %32, label %48
32: ; preds = %29
%33 = load i32, i32* %5
%34 = load i32, i32* %7
%35 = srem i32 %33, %34
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds [17 x i8], [17 x i8]* %12, i64 0, i64 %36
%38 = load i8, i8* %37
%39 = load i32, i32* %10
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds [16 x i8], [16 x i8]* %8, i64 0, i64 %40
store i8 %38, i8* %41
%42 = load i32, i32* %7
%43 = load i32, i32* %5
%44 = sdiv i32 %43, %42
store i32 %44, i32* %5
br label %45
45: ; preds = %32
%46 = load i32, i32* %10
%47 = add nsw i32 %46, 1
store i32 %47, i32* %10
br label %29
48: ; preds = %29
store i32 0, i32* %11
%49 = load i32, i32* %9
%50 = icmp ne i32 %49, 0
br i1 %50, label %51, label %57
51: ; preds = %48
%52 = load i8*, i8** %6
%53 = load i32, i32* %11
%54 = add nsw i32 %53, 1
store i32 %54, i32* %11
%55 = sext i32 %53 to i64
%56 = getelementptr inbounds i8, i8* %52, i64 %55
store i8 45, i8* %56
br label %57
57: ; preds = %51, %48
%58 = load i32, i32* %10
%59 = add nsw i32 %58, -1
store i32 %59, i32* %10
br label %60
60: ; preds = %72, %57
%61 = load i32, i32* %10
%62 = icmp sge i32 %61, 0
br i1 %62, label %63, label %77
63: ; preds = %60
%64 = load i32, i32* %10
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds [16 x i8], [16 x i8]* %8, i64 0, i64 %65
%67 = load i8, i8* %66
%68 = load i8*, i8** %6
%69 = load i32, i32* %11
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds i8, i8* %68, i64 %70
store i8 %67, i8* %71
br label %72
72: ; preds = %63
%73 = load i32, i32* %10
%74 = add nsw i32 %73, -1
store i32 %74, i32* %10
%75 = load i32, i32* %11
%76 = add nsw i32 %75, 1
store i32 %76, i32* %11
br label %60
77: ; preds = %60
%78 = load i8*, i8** %6
%79 = load i32, i32* %11
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds i8, i8* %78, i64 %80
store i8 0, i8* %81
%82 = load i8*, i8** %6
store i8* %82, i8** %4
br label %83
83: ; preds = %77, %16
%84 = load i8*, i8** %4
ret i8* %84
}

LLVM IR (-O2):
@__const.itoa.digit_string = [17 x i8] c"0123456789ABCDEF\00"
define i8* @itoa(i32 %0, i8* returned writeonly %1, i32 %2) {
%4 = alloca [16 x i8]
%5 = getelementptr inbounds [16 x i8], [16 x i8]* %4, i64 0, i64 0
%6 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %6, label %7, label %8
7: ; preds = %3
store i8 48, i8* %1
br label %156
8: ; preds = %3
%9 = icmp slt i32 %0, 0
%10 = sub nsw i32 0, %0
%11 = select i1 %9, i32 %10, i32 %0
%12 = icmp sgt i32 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %26
13: ; preds = %8, %13
%14 = phi i64 [ %22, %13 ], [ 0, %8 ]
%15 = phi i32 [ %21, %13 ], [ %11, %8 ]
%16 = srem i32 %15, %2
%17 = zext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds [17 x i8], [17 x i8]* @__const.itoa.digit_string, i64 0, i64 %17
%19 = load i8, i8* %18
%20 = getelementptr inbounds [16 x i8], [16 x i8]* %4, i64 0, i64 %14
store i8 %19, i8* %20
%21 = sdiv i32 %15, %2
%22 = add nuw i64 %14, 1
%23 = icmp sgt i32 %21, 0
br i1 %23, label %13, label %24
24: ; preds = %13
%25 = trunc i64 %22 to i32
br label %26
26: ; preds = %24, %8
%27 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %25, %24 ]
br i1 %9, label %28, label %29
28: ; preds = %26
store i8 45, i8* %1
br label %29
29: ; preds = %28, %26
%30 = phi i32 [ 1, %28 ], [ 0, %26 ]
%31 = icmp sgt i32 %27, 0
br i1 %31, label %34, label %32
32: ; preds = %29
%33 = zext i32 %30 to i64
br label %156
34: ; preds = %29
%35 = zext i32 %27 to i64
%36 = zext i32 %30 to i64
%37 = add nuw i32 %27, %30
%38 = zext i32 %37 to i64
%39 = sub nsw i64 %38, %36
%40 = icmp ult i64 %39, 8
br i1 %40, label %104, label %41
41: ; preds = %34
%42 = xor i64 %36, -1
%43 = add nsw i64 %42, %38
%44 = add i32 %27, -1
%45 = trunc i64 %43 to i32
%46 = icmp ult i32 %44, %45
%47 = icmp ugt i64 %43, 4294967295
%48 = or i1 %46, %47
br i1 %48, label %104, label %49
49: ; preds = %41
%50 = icmp ult i64 %39, 32
br i1 %50, label %81, label %51
51: ; preds = %49
%52 = and i64 %39, -32
br label %53
53: ; preds = %53, %51
%54 = phi i64 [ 0, %51 ], [ %72, %53 ]
%55 = or i64 %54, %36
%56 = xor i64 %54, -1
%57 = add i64 %56, %35
%58 = and i64 %57, 4294967295
%59 = getelementptr inbounds [16 x i8], [16 x i8]* %4, i64 0, i64 %58
%60 = getelementptr inbounds i8, i8* %59, i64 -15
%61 = bitcast i8* %60 to <16 x i8>*
%62 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %61
%63 = shufflevector <16 x i8> %62, <16 x i8> poison, <16 x i32> <i32 15, i32 14, i32 13, i32 12, i32 11, i32 10, i32 9, i32 8, i32 7, i32 6, i32 5, i32 4, i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%64 = getelementptr inbounds i8, i8* %59, i64 -31
%65 = bitcast i8* %64 to <16 x i8>*
%66 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %65
%67 = shufflevector <16 x i8> %66, <16 x i8> poison, <16 x i32> <i32 15, i32 14, i32 13, i32 12, i32 11, i32 10, i32 9, i32 8, i32 7, i32 6, i32 5, i32 4, i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%68 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %55
%69 = bitcast i8* %68 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %63, <16 x i8>* %69
%70 = getelementptr inbounds i8, i8* %68, i64 16
%71 = bitcast i8* %70 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %67, <16 x i8>* %71
%72 = add nuw i64 %54, 32
%73 = icmp eq i64 %72, %52
br i1 %73, label %74, label %53
74: ; preds = %53
%75 = icmp eq i64 %39, %52
br i1 %75, label %156, label %76
76: ; preds = %74
%77 = sub nsw i64 %35, %52
%78 = or i64 %52, %36
%79 = and i64 %39, 24
%80 = icmp eq i64 %79, 0
br i1 %80, label %104, label %81
81: ; preds = %49, %76
%82 = phi i64 [ %52, %76 ], [ 0, %49 ]
%83 = sub nsw i64 %38, %36
%84 = and i64 %83, -8
%85 = or i64 %84, %36
%86 = sub nsw i64 %35, %84
br label %87
87: ; preds = %87, %81
%88 = phi i64 [ %82, %81 ], [ %100, %87 ]
%89 = or i64 %88, %36
%90 = xor i64 %88, -1
%91 = add i64 %90, %35
%92 = and i64 %91, 4294967295
%93 = getelementptr inbounds [16 x i8], [16 x i8]* %4, i64 0, i64 %92
%94 = getelementptr inbounds i8, i8* %93, i64 -7
%95 = bitcast i8* %94 to <8 x i8>*
%96 = load <8 x i8>, <8 x i8>* %95
%97 = shufflevector <8 x i8> %96, <8 x i8> poison, <8 x i32> <i32 7, i32 6, i32 5, i32 4, i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%98 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %89
%99 = bitcast i8* %98 to <8 x i8>*
store <8 x i8> %97, <8 x i8>* %99
%100 = add nuw i64 %88, 8
%101 = icmp eq i64 %100, %84
br i1 %101, label %102, label %87
102: ; preds = %87
%103 = icmp eq i64 %83, %84
br i1 %103, label %156, label %104
104: ; preds = %41, %34, %76, %102
%105 = phi i64 [ %36, %34 ], [ %36, %41 ], [ %78, %76 ], [ %85, %102 ]
%106 = phi i64 [ %35, %34 ], [ %35, %41 ], [ %77, %76 ], [ %86, %102 ]
%107 = sub nsw i64 %38, %105
%108 = xor i64 %105, -1
%109 = add nsw i64 %108, %38
%110 = and i64 %107, 3
%111 = icmp eq i64 %110, 0
br i1 %111, label %124, label %112
112: ; preds = %104, %112
%113 = phi i64 [ %121, %112 ], [ %105, %104 ]
%114 = phi i64 [ %116, %112 ], [ %106, %104 ]
%115 = phi i64 [ %122, %112 ], [ 0, %104 ]
%116 = add nsw i64 %114, -1
%117 = and i64 %116, 4294967295
%118 = getelementptr inbounds [16 x i8], [16 x i8]* %4, i64 0, i64 %117
%119 = load i8, i8* %118
%120 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %113
store i8 %119, i8* %120
%121 = add nuw nsw i64 %113, 1
%122 = add i64 %115, 1
%123 = icmp eq i64 %122, %110
br i1 %123, label %124, label %112
124: ; preds = %112, %104
%125 = phi i64 [ %105, %104 ], [ %121, %112 ]
%126 = phi i64 [ %106, %104 ], [ %116, %112 ]
%127 = icmp ult i64 %109, 3
br i1 %127, label %156, label %128
128: ; preds = %124, %128
%129 = phi i64 [ %154, %128 ], [ %125, %124 ]
%130 = phi i64 [ %149, %128 ], [ %126, %124 ]
%131 = add i64 %130, 4294967295
%132 = and i64 %131, 4294967295
%133 = getelementptr inbounds [16 x i8], [16 x i8]* %4, i64 0, i64 %132
%134 = load i8, i8* %133
%135 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %129
store i8 %134, i8* %135
%136 = add nuw nsw i64 %129, 1
%137 = add i64 %130, 4294967294
%138 = and i64 %137, 4294967295
%139 = getelementptr inbounds [16 x i8], [16 x i8]* %4, i64 0, i64 %138
%140 = load i8, i8* %139
%141 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %136
store i8 %140, i8* %141
%142 = add nuw nsw i64 %129, 2
%143 = add i64 %130, 4294967293
%144 = and i64 %143, 4294967295
%145 = getelementptr inbounds [16 x i8], [16 x i8]* %4, i64 0, i64 %144
%146 = load i8, i8* %145
%147 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %142
store i8 %146, i8* %147
%148 = add nuw nsw i64 %129, 3
%149 = add nsw i64 %130, -4
%150 = and i64 %149, 4294967295
%151 = getelementptr inbounds [16 x i8], [16 x i8]* %4, i64 0, i64 %150
%152 = load i8, i8* %151
%153 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %148
store i8 %152, i8* %153
%154 = add nuw nsw i64 %129, 4
%155 = icmp eq i64 %154, %38
br i1 %155, label %156, label %128
156: ; preds = %124, %128, %74, %102, %32, %7
%157 = phi i64 [ 1, %7 ], [ %33, %32 ], [ %38, %102 ], [ %38, %74 ], [ %38, %128 ], [ %38, %124 ]
%158 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %157
store i8 0, i8* %158
ret i8* %1
}