long factorial(long num, long acc) {
  if (num == 0)
    return acc;
  else
    return factorial(num - 1, acc * num);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<factorial>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    1138 <factorial+0x28>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    1152 <factorial+0x42>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
sub    $0x1,%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
imul   -0x10(%rbp),%rsi
call   1030 <factorial@plt>
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<factorial>:
mov    %rsi,%rax
test   %rdi,%rdi
je     1186 <factorial+0x86>
lea    -0x1(%rdi),%rcx
mov    %rdi,%rdx
and    $0x7,%rdx
je     112e <factorial+0x2e>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
imul   %rdi,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rdi
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
jne    1120 <factorial+0x20>
cmp    $0x7,%rcx
jb     1186 <factorial+0x86>
add    $0xfffffffffffffff9,%rdi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    0x7(%rdi),%rcx
imul   %rax,%rcx
lea    0x6(%rdi),%rax
lea    0x5(%rdi),%rdx
imul   %rdx,%rax
imul   %rcx,%rax
lea    0x4(%rdi),%rcx
lea    0x3(%rdi),%rdx
imul   %rdx,%rcx
lea    0x2(%rdi),%rdx
imul   %rcx,%rdx
imul   %rax,%rdx
lea    0x1(%rdi),%rax
imul   %rdi,%rax
imul   %rdx,%rax
add    $0xfffffffffffffff8,%rdi
cmp    $0xfffffffffffffff9,%rdi
jne    1140 <factorial+0x40>
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @factorial(i64 %0, i64 %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
store i64 %0, i64* %4
store i64 %1, i64* %5
%6 = load i64, i64* %4
%7 = icmp eq i64 %6, 0
br i1 %7, label %8, label %10
8: ; preds = %2
%9 = load i64, i64* %5
store i64 %9, i64* %3
br label %17
10: ; preds = %2
%11 = load i64, i64* %4
%12 = sub nsw i64 %11, 1
%13 = load i64, i64* %5
%14 = load i64, i64* %4
%15 = mul nsw i64 %13, %14
%16 = call i64 @factorial(i64 %12, i64 %15)
store i64 %16, i64* %3
br label %17
17: ; preds = %10, %8
%18 = load i64, i64* %3
ret i64 %18
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @factorial(i64 %0, i64 %1) {
%3 = icmp eq i64 %0, 0
br i1 %3, label %41, label %4
4: ; preds = %2
%5 = add i64 %0, -1
%6 = and i64 %0, 7
%7 = icmp eq i64 %6, 0
br i1 %7, label %16, label %8
8: ; preds = %4, %8
%9 = phi i64 [ %13, %8 ], [ %1, %4 ]
%10 = phi i64 [ %12, %8 ], [ %0, %4 ]
%11 = phi i64 [ %14, %8 ], [ 0, %4 ]
%12 = add nsw i64 %10, -1
%13 = mul nsw i64 %9, %10
%14 = add i64 %11, 1
%15 = icmp eq i64 %14, %6
br i1 %15, label %16, label %8
16: ; preds = %8, %4
%17 = phi i64 [ undef, %4 ], [ %13, %8 ]
%18 = phi i64 [ %1, %4 ], [ %13, %8 ]
%19 = phi i64 [ %0, %4 ], [ %12, %8 ]
%20 = icmp ult i64 %5, 7
br i1 %20, label %41, label %21
21: ; preds = %16, %21
%22 = phi i64 [ %39, %21 ], [ %18, %16 ]
%23 = phi i64 [ %38, %21 ], [ %19, %16 ]
%24 = add nsw i64 %23, -1
%25 = mul nsw i64 %22, %23
%26 = add nsw i64 %23, -2
%27 = mul nsw i64 %25, %24
%28 = add nsw i64 %23, -3
%29 = mul nsw i64 %27, %26
%30 = add nsw i64 %23, -4
%31 = mul nsw i64 %29, %28
%32 = add nsw i64 %23, -5
%33 = mul nsw i64 %31, %30
%34 = add nsw i64 %23, -6
%35 = mul nsw i64 %33, %32
%36 = add nsw i64 %23, -7
%37 = mul nsw i64 %35, %34
%38 = add nsw i64 %23, -8
%39 = mul nsw i64 %37, %36
%40 = icmp eq i64 %38, 0
br i1 %40, label %41, label %21
41: ; preds = %16, %21, %2
%42 = phi i64 [ %1, %2 ], [ %17, %16 ], [ %39, %21 ]
ret i64 %42
}