void bitstream_write_byte_from_bitoffset(char **b, char value,
                                         unsigned int *bit_pos) {
  unsigned int byte_offset = (*bit_pos - *bit_pos % 8) / 8;
  unsigned int bit_offset = *bit_pos % 8;
  unsigned char *ptr = (unsigned char *)*b + byte_offset;
  unsigned char val = *ptr;
  val >>= bit_offset;
  val <<= bit_offset;
  val |= value >> bit_offset;
  *ptr = val;
  val = value << bit_offset;
  *(ptr + 1) = val;
  *b += 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bitstream_write_byte_from_bitoffset>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %sil,%al
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %al,-0x9(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
and    $0x7,%ecx
sub    %ecx,%eax
shr    $0x3,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
and    $0x7,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%al
mov    %al,-0x29(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%ecx
movzbl -0x29(%rbp),%eax
sar    %cl,%eax
mov    %al,-0x29(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%ecx
movzbl -0x29(%rbp),%eax
shl    %cl,%eax
mov    %al,-0x29(%rbp)
movsbl -0x9(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sar    %cl,%eax
mov    %eax,%ecx
movzbl -0x29(%rbp),%eax
or     %ecx,%eax
mov    %al,-0x29(%rbp)
mov    -0x29(%rbp),%cl
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
movsbl -0x9(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
mov    %al,-0x29(%rbp)
mov    -0x29(%rbp),%cl
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %cl,0x1(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bitstream_write_byte_from_bitoffset>:
mov    (%rdx),%ecx
mov    %rcx,%r9
and    $0x7,%cl
mov    $0xffffffff,%edx
shl    %cl,%edx
shr    $0x3,%r9
mov    (%rdi),%r8
and    (%r8,%r9,1),%dl
mov    %esi,%eax
sar    %cl,%eax
or     %dl,%al
mov    %al,(%r8,%r9,1)
shl    %cl,%esi
mov    %sil,0x1(%r8,%r9,1)
addq   $0x1,(%rdi)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @bitstream_write_byte_from_bitoffset(i8** %0, i8 signext %1, i32* %2) {
%4 = alloca i8**
%5 = alloca i8
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i8*
%10 = alloca i8
store i8** %0, i8*** %4
store i8 %1, i8* %5
store i32* %2, i32** %6
%11 = load i32*, i32** %6
%12 = load i32, i32* %11
%13 = load i32*, i32** %6
%14 = load i32, i32* %13
%15 = urem i32 %14, 8
%16 = sub i32 %12, %15
%17 = udiv i32 %16, 8
store i32 %17, i32* %7
%18 = load i32*, i32** %6
%19 = load i32, i32* %18
%20 = urem i32 %19, 8
store i32 %20, i32* %8
%21 = load i8**, i8*** %4
%22 = load i8*, i8** %21
%23 = load i32, i32* %7
%24 = zext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %22, i64 %24
store i8* %25, i8** %9
%26 = load i8*, i8** %9
%27 = load i8, i8* %26
store i8 %27, i8* %10
%28 = load i32, i32* %8
%29 = load i8, i8* %10
%30 = zext i8 %29 to i32
%31 = ashr i32 %30, %28
%32 = trunc i32 %31 to i8
store i8 %32, i8* %10
%33 = load i32, i32* %8
%34 = load i8, i8* %10
%35 = zext i8 %34 to i32
%36 = shl i32 %35, %33
%37 = trunc i32 %36 to i8
store i8 %37, i8* %10
%38 = load i8, i8* %5
%39 = sext i8 %38 to i32
%40 = load i32, i32* %8
%41 = ashr i32 %39, %40
%42 = load i8, i8* %10
%43 = zext i8 %42 to i32
%44 = or i32 %43, %41
%45 = trunc i32 %44 to i8
store i8 %45, i8* %10
%46 = load i8, i8* %10
%47 = load i8*, i8** %9
store i8 %46, i8* %47
%48 = load i8, i8* %5
%49 = sext i8 %48 to i32
%50 = load i32, i32* %8
%51 = shl i32 %49, %50
%52 = trunc i32 %51 to i8
store i8 %52, i8* %10
%53 = load i8, i8* %10
%54 = load i8*, i8** %9
%55 = getelementptr inbounds i8, i8* %54, i64 1
store i8 %53, i8* %55
%56 = load i8**, i8*** %4
%57 = load i8*, i8** %56
%58 = getelementptr inbounds i8, i8* %57, i64 1
store i8* %58, i8** %56
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @bitstream_write_byte_from_bitoffset(i8** nocapture %0, i8 signext %1, i32* nocapture %2) {
%4 = load i32, i32* %2
%5 = and i32 %4, 7
%6 = lshr i32 %4, 3
%7 = load i8*, i8** %0
%8 = zext i32 %6 to i64
%9 = getelementptr inbounds i8, i8* %7, i64 %8
%10 = load i8, i8* %9
%11 = shl nsw i32 -1, %5
%12 = trunc i32 %11 to i8
%13 = and i8 %10, %12
%14 = sext i8 %1 to i32
%15 = ashr i32 %14, %5
%16 = trunc i32 %15 to i8
%17 = or i8 %13, %16
store i8 %17, i8* %9
%18 = shl nsw i32 %14, %5
%19 = trunc i32 %18 to i8
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %9, i64 1
store i8 %19, i8* %20
%21 = load i8*, i8** %0
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i64 1
store i8* %22, i8** %0
ret void
}