int itoa(int num, char *str, int radix) {
  register int i, neg = 0;
  register char *p = str;
  register char *q = str;
  if (radix == 0)
    radix = 10;
  else if (radix < 2 || radix > 16)
    return (radix);
  if (num == 0) {
    *p++ = '0';
    *p = 0;
    return (0);
  }
  if (num < 0) {
    neg = 1;
    num = -num;
  }
  while (num > 0) {
    i = num % radix;
    if (i > 9)
      i += 7;
    *p++ = '0' + i;
    num /= radix;
  }
  if (neg)
    *p++ = '-';
  *p-- = 0;
  q = str;
  while (p > q) {
    i = *q;
    *q++ = *p;
    *p-- = i;
  }
  return (0);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<itoa>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jne    113b <itoa+0x3b>
movl   $0xa,-0x14(%rbp)
jmp    115f <itoa+0x5f>
cmpl   $0x2,-0x14(%rbp)
jl     114f <itoa+0x4f>
cmpl   $0x10,-0x14(%rbp)
jle    115a <itoa+0x5a>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1284 <itoa+0x184>
jmp    115f <itoa+0x5f>
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jne    118e <itoa+0x8e>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
movb   $0x30,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
movb   $0x0,(%rax)
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    1284 <itoa+0x184>
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jge    11a7 <itoa+0xa7>
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
xor    %eax,%eax
sub    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    11ac <itoa+0xac>
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jle    11fd <itoa+0xfd>
mov    -0x8(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x9,-0x18(%rbp)
jle    11d3 <itoa+0xd3>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x7,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x30,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    11ac <itoa+0xac>
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
je     1219 <itoa+0x119>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
movb   $0x2d,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
movb   $0x0,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
jbe    127d <itoa+0x17d>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%cl
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x30(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    1233 <itoa+0x133>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<itoa>:
test   %edx,%edx
je     1192 <itoa+0x92>
mov    %edx,%r8d
lea    -0x11(%r8),%eax
cmp    $0xfffffff1,%eax
jb     118e <itoa+0x8e>
test   %edi,%edi
je     11a0 <itoa+0xa0>
mov    %edi,%eax
neg    %eax
cmovs  %edi,%eax
mov    %rsi,%r10
test   %eax,%eax
jle    1150 <itoa+0x50>
mov    %rsi,%r10
nopl   (%rax)
cltd
idiv   %r8d
lea    0x7(%rdx),%r9d
cmp    $0xa,%edx
movzbl %r9b,%ecx
cmovb  %edx,%ecx
add    $0x30,%cl
mov    %cl,(%r10)
add    $0x1,%r10
test   %eax,%eax
jg     1130 <itoa+0x30>
test   %edi,%edi
jns    115c <itoa+0x5c>
movb   $0x2d,(%r10)
add    $0x1,%r10
movb   $0x0,(%r10)
add    $0xffffffffffffffff,%r10
xor    %r8d,%r8d
cmp    %rsi,%r10
jbe    118e <itoa+0x8e>
add    $0x1,%rsi
movzbl -0x1(%rsi),%eax
movzbl (%r10),%ecx
mov    %cl,-0x1(%rsi)
mov    %al,(%r10)
add    $0xffffffffffffffff,%r10
lea    0x1(%rsi),%rax
cmp    %rsi,%r10
mov    %rax,%rsi
ja     1170 <itoa+0x70>
mov    %r8d,%eax
ret
mov    $0xa,%r8d
test   %edi,%edi
jne    111c <itoa+0x1c>
movw   $0x30,(%rsi)
xor    %r8d,%r8d
mov    %r8d,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @itoa(i32 %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i8*
%11 = alloca i8*
store i32 %0, i32* %5
store i8* %1, i8** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 0, i32* %9
%12 = load i8*, i8** %6
store i8* %12, i8** %10
%13 = load i8*, i8** %6
store i8* %13, i8** %11
%14 = load i32, i32* %7
%15 = icmp eq i32 %14, 0
br i1 %15, label %16, label %17
16: ; preds = %3
store i32 10, i32* %7
br label %26
17: ; preds = %3
%18 = load i32, i32* %7
%19 = icmp slt i32 %18, 2
br i1 %19, label %23, label %20
20: ; preds = %17
%21 = load i32, i32* %7
%22 = icmp sgt i32 %21, 16
br i1 %22, label %23, label %25
23: ; preds = %20, %17
%24 = load i32, i32* %7
store i32 %24, i32* %4
br label %88
25: ; preds = %20
br label %26
26: ; preds = %25, %16
%27 = load i32, i32* %5
%28 = icmp eq i32 %27, 0
br i1 %28, label %29, label %33
29: ; preds = %26
%30 = load i8*, i8** %10
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i32 1
store i8* %31, i8** %10
store i8 48, i8* %30
%32 = load i8*, i8** %10
store i8 0, i8* %32
store i32 0, i32* %4
br label %88
33: ; preds = %26
%34 = load i32, i32* %5
%35 = icmp slt i32 %34, 0
br i1 %35, label %36, label %39
36: ; preds = %33
store i32 1, i32* %9
%37 = load i32, i32* %5
%38 = sub nsw i32 0, %37
store i32 %38, i32* %5
br label %39
39: ; preds = %36, %33
br label %40
40: ; preds = %52, %39
%41 = load i32, i32* %5
%42 = icmp sgt i32 %41, 0
br i1 %42, label %43, label %61
43: ; preds = %40
%44 = load i32, i32* %5
%45 = load i32, i32* %7
%46 = srem i32 %44, %45
store i32 %46, i32* %8
%47 = load i32, i32* %8
%48 = icmp sgt i32 %47, 9
br i1 %48, label %49, label %52
49: ; preds = %43
%50 = load i32, i32* %8
%51 = add nsw i32 %50, 7
store i32 %51, i32* %8
br label %52
52: ; preds = %49, %43
%53 = load i32, i32* %8
%54 = add nsw i32 48, %53
%55 = trunc i32 %54 to i8
%56 = load i8*, i8** %10
%57 = getelementptr inbounds i8, i8* %56, i32 1
store i8* %57, i8** %10
store i8 %55, i8* %56
%58 = load i32, i32* %7
%59 = load i32, i32* %5
%60 = sdiv i32 %59, %58
store i32 %60, i32* %5
br label %40
61: ; preds = %40
%62 = load i32, i32* %9
%63 = icmp ne i32 %62, 0
br i1 %63, label %64, label %67
64: ; preds = %61
%65 = load i8*, i8** %10
%66 = getelementptr inbounds i8, i8* %65, i32 1
store i8* %66, i8** %10
store i8 45, i8* %65
br label %67
67: ; preds = %64, %61
%68 = load i8*, i8** %10
%69 = getelementptr inbounds i8, i8* %68, i32 -1
store i8* %69, i8** %10
store i8 0, i8* %68
%70 = load i8*, i8** %6
store i8* %70, i8** %11
br label %71
71: ; preds = %75, %67
%72 = load i8*, i8** %10
%73 = load i8*, i8** %11
%74 = icmp ugt i8* %72, %73
br i1 %74, label %75, label %87
75: ; preds = %71
%76 = load i8*, i8** %11
%77 = load i8, i8* %76
%78 = sext i8 %77 to i32
store i32 %78, i32* %8
%79 = load i8*, i8** %10
%80 = load i8, i8* %79
%81 = load i8*, i8** %11
%82 = getelementptr inbounds i8, i8* %81, i32 1
store i8* %82, i8** %11
store i8 %80, i8* %81
%83 = load i32, i32* %8
%84 = trunc i32 %83 to i8
%85 = load i8*, i8** %10
%86 = getelementptr inbounds i8, i8* %85, i32 -1
store i8* %86, i8** %10
store i8 %84, i8* %85
br label %71
87: ; preds = %71
store i32 0, i32* %4
br label %88
88: ; preds = %87, %29, %23
%89 = load i32, i32* %4
ret i32 %89
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @itoa(i32 %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i32 %2, 0
br i1 %4, label %8, label %5
5: ; preds = %3
%6 = add i32 %2, -17
%7 = icmp ult i32 %6, -15
br i1 %7, label %46, label %8
8: ; preds = %3, %5
%9 = phi i32 [ %2, %5 ], [ 10, %3 ]
%10 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %10, label %11, label %13
11: ; preds = %8
%12 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
store i8 48, i8* %1
store i8 0, i8* %12
br label %46
13: ; preds = %8
%14 = icmp slt i32 %0, 0
%15 = sub nsw i32 0, %0
%16 = select i1 %14, i32 %15, i32 %0
%17 = icmp sgt i32 %16, 0
br i1 %17, label %18, label %30
18: ; preds = %13, %18
%19 = phi i8* [ %27, %18 ], [ %1, %13 ]
%20 = phi i32 [ %28, %18 ], [ %16, %13 ]
%21 = srem i32 %20, %9
%22 = icmp ugt i32 %21, 9
%23 = add nuw nsw i32 %21, 7
%24 = select i1 %22, i32 %23, i32 %21
%25 = trunc i32 %24 to i8
%26 = add i8 %25, 48
%27 = getelementptr inbounds i8, i8* %19, i64 1
store i8 %26, i8* %19
%28 = sdiv i32 %20, %9
%29 = icmp sgt i32 %28, 0
br i1 %29, label %18, label %30
30: ; preds = %18, %13
%31 = phi i8* [ %1, %13 ], [ %27, %18 ]
br i1 %14, label %32, label %34
32: ; preds = %30
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %31, i64 1
store i8 45, i8* %31
br label %34
34: ; preds = %32, %30
%35 = phi i8* [ %33, %32 ], [ %31, %30 ]
store i8 0, i8* %35
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %35, i64 -1
%37 = icmp ugt i8* %36, %1
br i1 %37, label %38, label %46
38: ; preds = %34, %38
%39 = phi i8* [ %44, %38 ], [ %36, %34 ]
%40 = phi i8* [ %43, %38 ], [ %1, %34 ]
%41 = load i8, i8* %40
%42 = load i8, i8* %39
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %40, i64 1
store i8 %42, i8* %40
store i8 %41, i8* %39
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %39, i64 -1
%45 = icmp ugt i8* %44, %43
br i1 %45, label %38, label %46
46: ; preds = %38, %34, %5, %11
%47 = phi i32 [ 0, %11 ], [ %2, %5 ], [ 0, %34 ], [ 0, %38 ]
ret i32 %47
}