unsigned int CHAR2BCD3(char input) {
  int high = 0;
  while (input >= 100) {
    high++;
    input -= 100;
  }
  high <<= 4;
  while (input >= 10) {
    high++;
    input -= 10;
  }
  return (high << 4) | input;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<CHAR2BCD3>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %dil,%al
mov    %al,-0x1(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
movsbl -0x1(%rbp),%eax
cmp    $0x64,%eax
jl     1136 <CHAR2BCD3+0x36>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
movsbl -0x1(%rbp),%eax
sub    $0x64,%eax
mov    %al,-0x1(%rbp)
jmp    1111 <CHAR2BCD3+0x11>
mov    -0x8(%rbp),%eax
shl    $0x4,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
movsbl -0x1(%rbp),%eax
cmp    $0xa,%eax
jl     1164 <CHAR2BCD3+0x64>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
movsbl -0x1(%rbp),%eax
sub    $0xa,%eax
mov    %al,-0x1(%rbp)
jmp    113f <CHAR2BCD3+0x3f>
mov    -0x8(%rbp),%eax
shl    $0x4,%eax
movsbl -0x1(%rbp),%ecx
or     %ecx,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<CHAR2BCD3>:
lea    -0x64(%rdi),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x64,%dil
setge  %al
movzbl %cl,%ecx
cmovl  %edi,%ecx
shl    $0x4,%eax
cmp    $0xa,%cl
jl     1155 <CHAR2BCD3+0x55>
movzbl %cl,%edx
cmp    $0x13,%cl
mov    $0x13,%esi
cmovl  %edx,%esi
mov    %ecx,%edx
sub    %sil,%dl
add    $0x9,%dl
movzbl %dl,%edi
imul   $0xcd,%edi,%esi
shr    $0xb,%esi
add    %esi,%eax
add    $0x1,%eax
add    %esi,%esi
lea    (%rsi,%rsi,4),%esi
mov    %edi,%edx
sub    %sil,%dl
sub    %dil,%dl
add    %cl,%dl
add    $0xf6,%dl
mov    %edx,%ecx
movsbl %cl,%ecx
shl    $0x4,%eax
or     %ecx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @CHAR2BCD3(i8 signext %0) {
%2 = alloca i8
%3 = alloca i32
store i8 %0, i8* %2
store i32 0, i32* %3
br label %4
4: ; preds = %8, %1
%5 = load i8, i8* %2
%6 = sext i8 %5 to i32
%7 = icmp sge i32 %6, 100
br i1 %7, label %8, label %15
8: ; preds = %4
%9 = load i32, i32* %3
%10 = add nsw i32 %9, 1
store i32 %10, i32* %3
%11 = load i8, i8* %2
%12 = sext i8 %11 to i32
%13 = sub nsw i32 %12, 100
%14 = trunc i32 %13 to i8
store i8 %14, i8* %2
br label %4
15: ; preds = %4
%16 = load i32, i32* %3
%17 = shl i32 %16, 4
store i32 %17, i32* %3
br label %18
18: ; preds = %22, %15
%19 = load i8, i8* %2
%20 = sext i8 %19 to i32
%21 = icmp sge i32 %20, 10
br i1 %21, label %22, label %29
22: ; preds = %18
%23 = load i32, i32* %3
%24 = add nsw i32 %23, 1
store i32 %24, i32* %3
%25 = load i8, i8* %2
%26 = sext i8 %25 to i32
%27 = sub nsw i32 %26, 10
%28 = trunc i32 %27 to i8
store i8 %28, i8* %2
br label %18
29: ; preds = %18
%30 = load i32, i32* %3
%31 = shl i32 %30, 4
%32 = load i8, i8* %2
%33 = sext i8 %32 to i32
%34 = or i32 %31, %33
ret i32 %34
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @CHAR2BCD3(i8 signext %0) {
%2 = icmp sgt i8 %0, 99
%3 = add nsw i8 %0, -100
%4 = select i1 %2, i8 %3, i8 %0
%5 = select i1 %2, i32 16, i32 0
%6 = icmp sgt i8 %4, 9
br i1 %6, label %7, label %19
7: ; preds = %1
%8 = add nuw nsw i8 %4, 9
%9 = call i8 @llvm.smin.i8(i8 %4, i8 19)
%10 = sub nuw nsw i8 %8, %9
%11 = udiv i8 %10, 10
%12 = zext i8 %11 to i32
%13 = add nuw nsw i32 %5, %12
%14 = add nuw nsw i32 %13, 1
%15 = urem i8 %10, 10
%16 = sub nsw i8 %15, %10
%17 = add nsw i8 %4, -10
%18 = add nsw i8 %16, %17
br label %19
19: ; preds = %7, %1
%20 = phi i8 [ %4, %1 ], [ %18, %7 ]
%21 = phi i32 [ %5, %1 ], [ %14, %7 ]
%22 = sext i8 %20 to i32
%23 = shl nuw nsw i32 %21, 4
%24 = or i32 %23, %22
ret i32 %24
}