long int catalanDP(int n) {
  int i;
  long int catalan[n + 1];
  catalan[0] = catalan[1] = 1;
  for (int i = 2; i <= n; i++) {
    catalan[i] = 0;
    for (int j = 0; j < i; j++)
      catalan[i] += catalan[j] * catalan[i - j - 1];
  }
  return catalan[n];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<catalanDP>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,%ecx
mov    %rsp,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
lea    0xf(,%rcx,8),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rax
sub    %rdx,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    %rax,%rsp
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
movq   $0x1,0x8(%rax)
movq   $0x1,(%rax)
movl   $0x2,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     11c6 <catalanDP+0xc6>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movq   $0x0,(%rax,%rcx,8)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11b3 <catalanDP+0xb3>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    -0x20(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
imul   (%rax,%rcx,8),%rdx
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1170 <catalanDP+0x70>
jmp    11b8 <catalanDP+0xb8>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    114d <catalanDP+0x4d>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    %rcx,%rsp
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<catalanDP>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
lea    0x1(%rdi),%r9d
mov    %rsp,%rax
lea    0xf(,%r9,8),%rcx
and    $0xfffffffffffffff0,%rcx
mov    %rax,%r11
sub    %rcx,%r11
mov    %r11,%rsp
neg    %rcx
movaps 0xed0(%rip),%xmm0
movaps %xmm0,(%rax,%rcx,1)
cmp    $0x2,%edi
jge    114b <catalanDP+0x4b>
movslq %edi,%rax
mov    (%r11,%rax,8),%rax
lea    -0x18(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
lea    0x8(%r11),%r8
mov    $0x2,%esi
xor    %r10d,%r10d
mov    %r8,%r15
jmp    116d <catalanDP+0x6d>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%rsi
add    $0x8,%r15
cmp    %r9,%rsi
je     1139 <catalanDP+0x39>
movq   $0x0,(%r11,%rsi,8)
inc    %r10
jne    1190 <catalanDP+0x90>
xor    %ecx,%ecx
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%sil
je     1160 <catalanDP+0x60>
jmp    11ea <catalanDP+0xea>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rsi,%r14
and    $0xfffffffffffffffe,%r14
neg    %r14
xor    %edx,%edx
mov    %r8,%rbx
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%r15,%rdx,8),%rax
imul   -0x8(%rbx),%rax
add    %rcx,%rax
mov    %rax,(%r11,%rsi,8)
mov    -0x8(%r15,%rdx,8),%rcx
imul   (%rbx),%rcx
add    %rax,%rcx
mov    %rcx,(%r11,%rsi,8)
add    $0x10,%rbx
add    $0xfffffffffffffffe,%rdx
cmp    %rdx,%r14
jne    11b0 <catalanDP+0xb0>
neg    %rdx
test   $0x1,%sil
je     1160 <catalanDP+0x60>
mov    %rdx,%rbx
not    %rbx
add    %rsi,%rbx
mov    (%r11,%rbx,8),%rbx
imul   (%r11,%rdx,8),%rbx
add    %rbx,%rcx
mov    %rcx,(%r11,%rsi,8)
jmp    1160 <catalanDP+0x60>

LLVM IR (-O0):
define i64 @catalanDP(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i64
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
%8 = load i32, i32* %2
%9 = add nsw i32 %8, 1
%10 = zext i32 %9 to i64
%11 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %11, i8** %4
%12 = alloca i64, i64 %10
store i64 %10, i64* %5
%13 = getelementptr inbounds i64, i64* %12, i64 1
store i64 1, i64* %13
%14 = getelementptr inbounds i64, i64* %12, i64 0
store i64 1, i64* %14
store i32 2, i32* %6
br label %15
15: ; preds = %49, %1
%16 = load i32, i32* %6
%17 = load i32, i32* %2
%18 = icmp sle i32 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %52
19: ; preds = %15
%20 = load i32, i32* %6
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i64, i64* %12, i64 %21
store i64 0, i64* %22
store i32 0, i32* %7
br label %23
23: ; preds = %45, %19
%24 = load i32, i32* %7
%25 = load i32, i32* %6
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %48
27: ; preds = %23
%28 = load i32, i32* %7
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i64, i64* %12, i64 %29
%31 = load i64, i64* %30
%32 = load i32, i32* %6
%33 = load i32, i32* %7
%34 = sub nsw i32 %32, %33
%35 = sub nsw i32 %34, 1
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i64, i64* %12, i64 %36
%38 = load i64, i64* %37
%39 = mul nsw i64 %31, %38
%40 = load i32, i32* %6
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i64, i64* %12, i64 %41
%43 = load i64, i64* %42
%44 = add nsw i64 %43, %39
store i64 %44, i64* %42
br label %45
45: ; preds = %27
%46 = load i32, i32* %7
%47 = add nsw i32 %46, 1
store i32 %47, i32* %7
br label %23
48: ; preds = %23
br label %49
49: ; preds = %48
%50 = load i32, i32* %6
%51 = add nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %6
br label %15
52: ; preds = %15
%53 = load i32, i32* %2
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i64, i64* %12, i64 %54
%56 = load i64, i64* %55
%57 = load i8*, i8** %4
ret i64 %56
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @catalanDP(i32 %0) {
%2 = add i32 %0, 1
%3 = zext i32 %2 to i64
%4 = alloca i64, i64 %3
%5 = bitcast i64* %4 to <2 x i64>*
store <2 x i64> <i64 1, i64 1>, <2 x i64>* %5
%6 = icmp slt i32 %0, 2
br i1 %6, label %7, label %11
7: ; preds = %32, %1
%8 = sext i32 %0 to i64
%9 = getelementptr inbounds i64, i64* %4, i64 %8
%10 = load i64, i64* %9
ret i64 %10
11: ; preds = %1, %32
%12 = phi i64 [ %35, %32 ], [ 0, %1 ]
%13 = phi i64 [ %33, %32 ], [ 2, %1 ]
%14 = getelementptr inbounds i64, i64* %4, i64 %13
store i64 0, i64* %14
%15 = and i64 %13, 1
%16 = icmp eq i64 %12, -1
br i1 %16, label %19, label %17
17: ; preds = %11
%18 = and i64 %13, 9223372036854775806
br label %36
19: ; preds = %36, %11
%20 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %56, %36 ]
%21 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %57, %36 ]
%22 = icmp eq i64 %15, 0
br i1 %22, label %32, label %23
23: ; preds = %19
%24 = getelementptr inbounds i64, i64* %4, i64 %21
%25 = load i64, i64* %24
%26 = xor i64 %21, -1
%27 = add nsw i64 %13, %26
%28 = getelementptr inbounds i64, i64* %4, i64 %27
%29 = load i64, i64* %28
%30 = mul nsw i64 %29, %25
%31 = add nsw i64 %20, %30
store i64 %31, i64* %14
br label %32
32: ; preds = %19, %23
%33 = add nuw nsw i64 %13, 1
%34 = icmp eq i64 %33, %3
%35 = add i64 %12, 1
br i1 %34, label %7, label %11
36: ; preds = %36, %17
%37 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %56, %36 ]
%38 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %57, %36 ]
%39 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %58, %36 ]
%40 = getelementptr inbounds i64, i64* %4, i64 %38
%41 = load i64, i64* %40
%42 = xor i64 %38, -1
%43 = add nsw i64 %13, %42
%44 = getelementptr inbounds i64, i64* %4, i64 %43
%45 = load i64, i64* %44
%46 = mul nsw i64 %45, %41
%47 = add nsw i64 %37, %46
store i64 %47, i64* %14
%48 = or i64 %38, 1
%49 = getelementptr inbounds i64, i64* %4, i64 %48
%50 = load i64, i64* %49
%51 = sub nuw nsw i64 -2, %38
%52 = add nsw i64 %13, %51
%53 = getelementptr inbounds i64, i64* %4, i64 %52
%54 = load i64, i64* %53
%55 = mul nsw i64 %54, %50
%56 = add nsw i64 %47, %55
store i64 %56, i64* %14
%57 = add nuw nsw i64 %38, 2
%58 = add i64 %39, 2
%59 = icmp eq i64 %58, %18
br i1 %59, label %19, label %36
}