int compute_factorial(int n) {
  if (n <= 1)
    return 1;
  int f = n;
  while (--n > 1)
    f *= n;
  return f;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<compute_factorial>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
jg     111d <compute_factorial+0x1d>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    114a <compute_factorial+0x4a>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
cmp    $0x1,%eax
jle    1144 <compute_factorial+0x44>
mov    -0x8(%rbp),%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1123 <compute_factorial+0x23>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<compute_factorial>:
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x2,%edi
jl     138e <compute_factorial+0x28e>
mov    $0x2,%eax
je     138e <compute_factorial+0x28e>
xor    %eax,%eax
mov    %edi,%ecx
sub    $0x3,%ecx
cmovb  %eax,%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    $0x8,%ecx
jae    1132 <compute_factorial+0x32>
mov    %edi,%eax
jmp    1370 <compute_factorial+0x270>
mov    %ecx,%r8d
and    $0xfffffff8,%r8d
movd   %edi,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm8
paddd  0xeb4(%rip),%xmm8
movd   %edi,%xmm0
movaps 0xeb9(%rip),%xmm1
movss  %xmm0,%xmm1
lea    -0x8(%r8),%edx
mov    %edx,%esi
shr    $0x3,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x18,%edx
jae    117e <compute_factorial+0x7e>
movdqa 0xea7(%rip),%xmm2
jmp    12bf <compute_factorial+0x1bf>
and    $0xfffffffc,%esi
movdqa 0xe97(%rip),%xmm2
movdqa 0xe9e(%rip),%xmm9
movdqa 0xea5(%rip),%xmm10
movdqa 0xeac(%rip),%xmm11
movdqa 0xeb3(%rip),%xmm12
movdqa 0xeba(%rip),%xmm13
movdqa 0xec1(%rip),%xmm14
movdqa 0xec8(%rip),%xmm15
movdqa 0xed0(%rip),%xmm3
movdqa %xmm8,%xmm7
paddd  0xee3(%rip),%xmm7
movdqa %xmm8,%xmm0
paddd  %xmm9,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm5
pmuludq %xmm4,%xmm5
pmuludq %xmm1,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm4
pmuludq %xmm1,%xmm4
pmuludq %xmm2,%xmm0
movdqa %xmm8,%xmm1
paddd  %xmm10,%xmm1
movdqa %xmm8,%xmm2
paddd  %xmm11,%xmm2
pmuludq %xmm1,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm1
pmuludq %xmm5,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm2
pmuludq %xmm4,%xmm2
movdqa %xmm8,%xmm4
paddd  %xmm12,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm5
pmuludq %xmm1,%xmm5
movdqa %xmm8,%xmm6
paddd  %xmm13,%xmm6
pmuludq %xmm7,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm7
pmuludq %xmm2,%xmm7
pmuludq %xmm0,%xmm6
movdqa %xmm8,%xmm0
paddd  %xmm14,%xmm0
pmuludq %xmm0,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm5,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm1
movdqa %xmm8,%xmm0
paddd  %xmm15,%xmm0
pmuludq %xmm0,%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm7,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm6,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm3,%xmm8
add    $0xfffffffc,%esi
jne    11d0 <compute_factorial+0xd0>
test   %eax,%eax
je     133c <compute_factorial+0x23c>
pcmpeqd %xmm3,%xmm3
movdqa 0xd61(%rip),%xmm4
movdqa 0xdd9(%rip),%xmm5
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm8,%xmm0
paddd  %xmm3,%xmm0
movdqa %xmm8,%xmm6
paddd  %xmm4,%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm7
pmuludq %xmm0,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm7,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm0
pmuludq %xmm6,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm6
pmuludq %xmm0,%xmm6
pshufd $0xe8,%xmm6,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm5,%xmm8
add    $0xffffffff,%eax
jne    12e0 <compute_factorial+0x1e0>
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm3
pmuludq %xmm0,%xmm3
pmuludq %xmm1,%xmm2
pshufd $0xee,%xmm2,%xmm0
pmuludq %xmm2,%xmm0
pshufd $0xaa,%xmm3,%xmm1
pmuludq %xmm3,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%eax
cmp    %r8d,%ecx
je     138e <compute_factorial+0x28e>
sub    %r8d,%edi
add    $0x1,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
lea    -0x2(%rdi),%ecx
imul   %ecx,%eax
add    $0xffffffff,%edi
cmp    $0x3,%edi
ja     1380 <compute_factorial+0x280>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @compute_factorial(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
%5 = load i32, i32* %3
%6 = icmp sle i32 %5, 1
br i1 %6, label %7, label %8
7: ; preds = %1
store i32 1, i32* %2
br label %20
8: ; preds = %1
%9 = load i32, i32* %3
store i32 %9, i32* %4
br label %10
10: ; preds = %14, %8
%11 = load i32, i32* %3
%12 = add nsw i32 %11, -1
store i32 %12, i32* %3
%13 = icmp sgt i32 %12, 1
br i1 %13, label %14, label %18
14: ; preds = %10
%15 = load i32, i32* %3
%16 = load i32, i32* %4
%17 = mul nsw i32 %16, %15
store i32 %17, i32* %4
br label %10
18: ; preds = %10
%19 = load i32, i32* %4
store i32 %19, i32* %2
br label %20
20: ; preds = %18, %7
%21 = load i32, i32* %2
ret i32 %21
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @compute_factorial(i32 %0) {
%2 = icmp slt i32 %0, 2
br i1 %2, label %82, label %3
3: ; preds = %1
%4 = icmp eq i32 %0, 2
br i1 %4, label %82, label %5
5: ; preds = %3
%6 = add i32 %0, 1
%7 = call i32 @llvm.umin.i32(i32 %0, i32 3)
%8 = sub i32 %6, %7
%9 = icmp ult i32 %8, 8
br i1 %9, label %73, label %10
10: ; preds = %5
%11 = and i32 %8, -8
%12 = sub i32 %0, %11
%13 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %0, i64 0
%14 = shufflevector <4 x i32> %13, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%15 = add <4 x i32> %14, <i32 0, i32 -1, i32 -2, i32 -3>
%16 = insertelement <4 x i32> <i32 poison, i32 1, i32 1, i32 1>, i32 %0, i64 0
%17 = add i32 %11, -8
%18 = lshr exact i32 %17, 3
%19 = add nuw nsw i32 %18, 1
%20 = and i32 %19, 3
%21 = icmp ult i32 %17, 24
br i1 %21, label %48, label %22
22: ; preds = %10
%23 = and i32 %19, 1073741820
br label %24
24: ; preds = %24, %22
%25 = phi <4 x i32> [ %15, %22 ], [ %45, %24 ]
%26 = phi <4 x i32> [ %16, %22 ], [ %43, %24 ]
%27 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %22 ], [ %44, %24 ]
%28 = phi i32 [ 0, %22 ], [ %46, %24 ]
%29 = add nsw <4 x i32> %25, <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>
%30 = add <4 x i32> %25, <i32 -5, i32 -5, i32 -5, i32 -5>
%31 = mul <4 x i32> %26, %29
%32 = mul <4 x i32> %27, %30
%33 = add <4 x i32> %25, <i32 -9, i32 -9, i32 -9, i32 -9>
%34 = add <4 x i32> %25, <i32 -13, i32 -13, i32 -13, i32 -13>
%35 = mul <4 x i32> %31, %33
%36 = mul <4 x i32> %32, %34
%37 = add <4 x i32> %25, <i32 -17, i32 -17, i32 -17, i32 -17>
%38 = add <4 x i32> %25, <i32 -21, i32 -21, i32 -21, i32 -21>
%39 = mul <4 x i32> %35, %37
%40 = mul <4 x i32> %36, %38
%41 = add <4 x i32> %25, <i32 -25, i32 -25, i32 -25, i32 -25>
%42 = add <4 x i32> %25, <i32 -29, i32 -29, i32 -29, i32 -29>
%43 = mul <4 x i32> %39, %41
%44 = mul <4 x i32> %40, %42
%45 = add <4 x i32> %25, <i32 -32, i32 -32, i32 -32, i32 -32>
%46 = add i32 %28, 4
%47 = icmp eq i32 %46, %23
br i1 %47, label %48, label %24
48: ; preds = %24, %10
%49 = phi <4 x i32> [ undef, %10 ], [ %43, %24 ]
%50 = phi <4 x i32> [ undef, %10 ], [ %44, %24 ]
%51 = phi <4 x i32> [ %15, %10 ], [ %45, %24 ]
%52 = phi <4 x i32> [ %16, %10 ], [ %43, %24 ]
%53 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %10 ], [ %44, %24 ]
%54 = icmp eq i32 %20, 0
br i1 %54, label %67, label %55
55: ; preds = %48, %55
%56 = phi <4 x i32> [ %64, %55 ], [ %51, %48 ]
%57 = phi <4 x i32> [ %62, %55 ], [ %52, %48 ]
%58 = phi <4 x i32> [ %63, %55 ], [ %53, %48 ]
%59 = phi i32 [ %65, %55 ], [ 0, %48 ]
%60 = add nsw <4 x i32> %56, <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>
%61 = add <4 x i32> %56, <i32 -5, i32 -5, i32 -5, i32 -5>
%62 = mul <4 x i32> %57, %60
%63 = mul <4 x i32> %58, %61
%64 = add <4 x i32> %56, <i32 -8, i32 -8, i32 -8, i32 -8>
%65 = add i32 %59, 1
%66 = icmp eq i32 %65, %20
br i1 %66, label %67, label %55
67: ; preds = %55, %48
%68 = phi <4 x i32> [ %49, %48 ], [ %62, %55 ]
%69 = phi <4 x i32> [ %50, %48 ], [ %63, %55 ]
%70 = mul <4 x i32> %69, %68
%71 = call i32 @llvm.vector.reduce.mul.v4i32(<4 x i32> %70)
%72 = icmp eq i32 %8, %11
br i1 %72, label %82, label %73
73: ; preds = %5, %67
%74 = phi i32 [ %0, %5 ], [ %12, %67 ]
%75 = phi i32 [ %0, %5 ], [ %71, %67 ]
br label %76
76: ; preds = %73, %76
%77 = phi i32 [ %79, %76 ], [ %74, %73 ]
%78 = phi i32 [ %80, %76 ], [ %75, %73 ]
%79 = add nsw i32 %77, -1
%80 = mul nsw i32 %78, %79
%81 = icmp ugt i32 %77, 3
br i1 %81, label %76, label %82
82: ; preds = %76, %67, %3, %1
%83 = phi i32 [ 1, %1 ], [ 2, %3 ], [ %71, %67 ], [ %80, %76 ]
ret i32 %83
}