char *itoa(unsigned int num) {
  static char buf[12];
  static char buf2[12];
  int i, j;
  if (num == 0) {
    buf[0] = '0';
    buf[1] = '\0';
    return &buf[0];
  }
  for (i = 0; i < 11 && num != 0; i++) {
    buf[i] = (char)((num % 10) + '0');
    num /= 10;
  }
  buf2[i] = '\0';
  j = 0;
  i--;
  for (; i >= 0; i--) {
    buf2[i] = buf[j];
    j++;
  }
  return &buf2[0];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<itoa>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jne    112f <itoa+0x2f>
movb   $0x30,0x2f09(%rip)
movb   $0x0,0x2f03(%rip)
lea    0x2efb(%rip),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    1200 <itoa+0x100>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmpl   $0xb,-0x10(%rbp)
mov    %al,-0x15(%rbp)
jge    114f <itoa+0x4f>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
setne  %al
mov    %al,-0x15(%rbp)
mov    -0x15(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    115f <itoa+0x5f>
jmp    1199 <itoa+0x99>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %ecx
add    $0x30,%edx
movslq -0x10(%rbp),%rcx
lea    0x2ea8(%rip),%rax
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1136 <itoa+0x36>
movslq -0x10(%rbp),%rcx
lea    0x2e89(%rip),%rax
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
jl     11f5 <itoa+0xf5>
movslq -0x14(%rbp),%rcx
lea    0x2e54(%rip),%rax
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
movslq -0x10(%rbp),%rcx
lea    0x2e52(%rip),%rax
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    11b8 <itoa+0xb8>
lea    0x2e31(%rip),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<itoa>:
test   %edi,%edi
je     1179 <itoa+0x79>
mov    $0x1,%dl
xor    %ecx,%ecx
mov    $0xcccccccd,%r9d
lea    0x2f0c(%rip),%r8
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %rcx,%rsi
mov    %edx,%r11d
mov    %edi,%eax
imul   %r9,%rax
shr    $0x23,%rax
lea    (%rax,%rax,1),%ecx
lea    (%rcx,%rcx,4),%ecx
mov    %edi,%edx
sub    %ecx,%edx
or     $0x30,%dl
mov    %dl,(%rsi,%r8,1)
lea    0x1(%rsi),%rcx
cmp    $0x9,%rsi
ja     1156 <itoa+0x56>
lea    0x1(%r11),%edx
cmp    $0x9,%edi
mov    %eax,%edi
ja     1120 <itoa+0x20>
lea    0x1(%rsi),%r9
lea    0x2ecc(%rip),%rax
movb   $0x0,0x1(%rsi,%rax,1)
cmp    $0x3,%rsi
jae    118a <itoa+0x8a>
xor    %edi,%edi
test   $0x3,%r9b
jne    11e2 <itoa+0xe2>
jmp    1218 <itoa+0x118>
movw   $0x30,0x2e9f(%rip)
lea    0x2e98(%rip),%rax
ret
mov    %rcx,%r10
and    $0xfffffffffffffffc,%r10
lea    0x2e94(%rip),%rsi
xor    %edi,%edi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movzbl (%rdi,%r8,1),%edx
mov    %dl,(%rsi,%rcx,1)
movzbl 0x1(%rdi,%r8,1),%edx
mov    %dl,-0x1(%rsi,%rcx,1)
movzbl 0x2(%rdi,%r8,1),%edx
mov    %dl,-0x2(%rsi,%rcx,1)
movzbl 0x3(%rdi,%r8,1),%edx
mov    %dl,-0x3(%rsi,%rcx,1)
add    $0x4,%rdi
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
cmp    %rdi,%r10
jne    11a0 <itoa+0xa0>
mov    %rdi,%rsi
not    %rsi
add    %rcx,%rsi
test   $0x3,%r9b
je     1218 <itoa+0x118>
lea    0x2e44(%rip),%rax
add    %rax,%rsi
movzbl %r11b,%r9d
and    $0x3,%r9d
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%rdi,%rdx,1),%rcx
movzbl (%r8,%rcx,1),%ecx
mov    %cl,(%rsi)
add    $0x1,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
cmp    %rdx,%r9
jne    1200 <itoa+0x100>
ret

LLVM IR (-O0):
@itoa.buf = internal global [12 x i8] zeroinitializer
@itoa.buf2 = internal global [12 x i8] zeroinitializer
define i8* @itoa(i32 %0) {
%2 = alloca i8*
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
%6 = load i32, i32* %3
%7 = icmp eq i32 %6, 0
br i1 %7, label %8, label %9
8: ; preds = %1
store i8 48, i8* getelementptr inbounds ([12 x i8], [12 x i8]* @itoa.buf, i64 0, i64 0)
store i8 0, i8* getelementptr inbounds ([12 x i8], [12 x i8]* @itoa.buf, i64 0, i64 1)
store i8* getelementptr inbounds ([12 x i8], [12 x i8]* @itoa.buf, i64 0, i64 0), i8** %2
br label %54
9: ; preds = %1
store i32 0, i32* %4
br label %10
10: ; preds = %28, %9
%11 = load i32, i32* %4
%12 = icmp slt i32 %11, 11
br i1 %12, label %13, label %16
13: ; preds = %10
%14 = load i32, i32* %3
%15 = icmp ne i32 %14, 0
br label %16
16: ; preds = %13, %10
%17 = phi i1 [ false, %10 ], [ %15, %13 ]
br i1 %17, label %18, label %31
18: ; preds = %16
%19 = load i32, i32* %3
%20 = urem i32 %19, 10
%21 = add i32 %20, 48
%22 = trunc i32 %21 to i8
%23 = load i32, i32* %4
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds [12 x i8], [12 x i8]* @itoa.buf, i64 0, i64 %24
store i8 %22, i8* %25
%26 = load i32, i32* %3
%27 = udiv i32 %26, 10
store i32 %27, i32* %3
br label %28
28: ; preds = %18
%29 = load i32, i32* %4
%30 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %4
br label %10
31: ; preds = %16
%32 = load i32, i32* %4
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds [12 x i8], [12 x i8]* @itoa.buf2, i64 0, i64 %33
store i8 0, i8* %34
store i32 0, i32* %5
%35 = load i32, i32* %4
%36 = add nsw i32 %35, -1
store i32 %36, i32* %4
br label %37
37: ; preds = %50, %31
%38 = load i32, i32* %4
%39 = icmp sge i32 %38, 0
br i1 %39, label %40, label %53
40: ; preds = %37
%41 = load i32, i32* %5
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds [12 x i8], [12 x i8]* @itoa.buf, i64 0, i64 %42
%44 = load i8, i8* %43
%45 = load i32, i32* %4
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds [12 x i8], [12 x i8]* @itoa.buf2, i64 0, i64 %46
store i8 %44, i8* %47
%48 = load i32, i32* %5
%49 = add nsw i32 %48, 1
store i32 %49, i32* %5
br label %50
50: ; preds = %40
%51 = load i32, i32* %4
%52 = add nsw i32 %51, -1
store i32 %52, i32* %4
br label %37
53: ; preds = %37
store i8* getelementptr inbounds ([12 x i8], [12 x i8]* @itoa.buf2, i64 0, i64 0), i8** %2
br label %54
54: ; preds = %53, %8
%55 = load i8*, i8** %2
ret i8* %55
}

LLVM IR (-O2):
@itoa.buf = internal global [12 x i8] zeroinitializer
@itoa.buf2 = internal global [12 x i8] zeroinitializer
define i8* @itoa(i32 %0) {
%2 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %2, label %3, label %4
3: ; preds = %1
store i8 48, i8* getelementptr inbounds ([12 x i8], [12 x i8]* @itoa.buf, i64 0, i64 0)
store i8 0, i8* getelementptr inbounds ([12 x i8], [12 x i8]* @itoa.buf, i64 0, i64 1)
br label %64
4: ; preds = %1, %4
%5 = phi i64 [ %12, %4 ], [ 0, %1 ]
%6 = phi i32 [ %11, %4 ], [ %0, %1 ]
%7 = urem i32 %6, 10
%8 = trunc i32 %7 to i8
%9 = or i8 %8, 48
%10 = getelementptr inbounds [12 x i8], [12 x i8]* @itoa.buf, i64 0, i64 %5
store i8 %9, i8* %10
%11 = udiv i32 %6, 10
%12 = add nuw nsw i64 %5, 1
%13 = icmp ult i64 %5, 10
%14 = icmp ugt i32 %6, 9
%15 = select i1 %13, i1 %14, i1 false
br i1 %15, label %4, label %16
16: ; preds = %4
%17 = getelementptr inbounds [12 x i8], [12 x i8]* @itoa.buf2, i64 0, i64 %12
store i8 0, i8* %17
%18 = add nuw nsw i64 %5, 1
%19 = and i64 %18, 3
%20 = icmp ult i64 %5, 3
br i1 %20, label %49, label %21
21: ; preds = %16
%22 = and i64 %18, 9223372036854775804
br label %23
23: ; preds = %23, %21
%24 = phi i64 [ 0, %21 ], [ %45, %23 ]
%25 = phi i64 [ %5, %21 ], [ %46, %23 ]
%26 = phi i64 [ 0, %21 ], [ %47, %23 ]
%27 = getelementptr inbounds [12 x i8], [12 x i8]* @itoa.buf, i64 0, i64 %24
%28 = load i8, i8* %27
%29 = getelementptr inbounds [12 x i8], [12 x i8]* @itoa.buf2, i64 0, i64 %25
store i8 %28, i8* %29
%30 = or i64 %24, 1
%31 = add nsw i64 %25, -1
%32 = getelementptr inbounds [12 x i8], [12 x i8]* @itoa.buf, i64 0, i64 %30
%33 = load i8, i8* %32
%34 = getelementptr inbounds [12 x i8], [12 x i8]* @itoa.buf2, i64 0, i64 %31
store i8 %33, i8* %34
%35 = or i64 %24, 2
%36 = add nsw i64 %25, -2
%37 = getelementptr inbounds [12 x i8], [12 x i8]* @itoa.buf, i64 0, i64 %35
%38 = load i8, i8* %37
%39 = getelementptr inbounds [12 x i8], [12 x i8]* @itoa.buf2, i64 0, i64 %36
store i8 %38, i8* %39
%40 = or i64 %24, 3
%41 = add nsw i64 %25, -3
%42 = getelementptr inbounds [12 x i8], [12 x i8]* @itoa.buf, i64 0, i64 %40
%43 = load i8, i8* %42
%44 = getelementptr inbounds [12 x i8], [12 x i8]* @itoa.buf2, i64 0, i64 %41
store i8 %43, i8* %44
%45 = add nuw nsw i64 %24, 4
%46 = add nsw i64 %25, -4
%47 = add i64 %26, 4
%48 = icmp eq i64 %47, %22
br i1 %48, label %49, label %23
49: ; preds = %23, %16
%50 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %45, %23 ]
%51 = phi i64 [ %5, %16 ], [ %46, %23 ]
%52 = icmp eq i64 %19, 0
br i1 %52, label %64, label %53
53: ; preds = %49, %53
%54 = phi i64 [ %60, %53 ], [ %50, %49 ]
%55 = phi i64 [ %61, %53 ], [ %51, %49 ]
%56 = phi i64 [ %62, %53 ], [ 0, %49 ]
%57 = getelementptr inbounds [12 x i8], [12 x i8]* @itoa.buf, i64 0, i64 %54
%58 = load i8, i8* %57
%59 = getelementptr inbounds [12 x i8], [12 x i8]* @itoa.buf2, i64 0, i64 %55
store i8 %58, i8* %59
%60 = add nuw nsw i64 %54, 1
%61 = add nsw i64 %55, -1
%62 = add i64 %56, 1
%63 = icmp eq i64 %62, %19
br i1 %63, label %64, label %53
64: ; preds = %49, %53, %3
%65 = phi i8* [ getelementptr inbounds ([12 x i8], [12 x i8]* @itoa.buf, i64 0, i64 0), %3 ], [ getelementptr inbounds ([12 x i8], [12 x i8]* @itoa.buf2, i64 0, i64 0), %53 ], [ getelementptr inbounds ([12 x i8], [12 x i8]* @itoa.buf2, i64 0, i64 0), %49 ]
ret i8* %65
}