void mct_encode(int *__restrict__ c0, int *__restrict__ c1,
                int *__restrict__ c2, int n) {
  int i;
  for (i = 0; i < n; ++i) {
    int r = c0[i];
    int g = c1[i];
    int b = c2[i];
    int y = (r + (g * 2) + b) >> 2;
    int u = b - g;
    int v = r - g;
    c0[i] = y;
    c1[i] = u;
    c2[i] = v;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mct_encode>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11ae <mct_encode+0xae>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    %ecx,%eax
add    -0x2c(%rbp),%eax
sar    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
sub    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x34(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x38(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    111a <mct_encode+0x1a>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mct_encode>:
test   %ecx,%ecx
jle    1240 <mct_encode+0x140>
mov    %ecx,%r8d
cmp    $0x4,%ecx
jae    1118 <mct_encode+0x18>
xor    %r11d,%r11d
jmp    1210 <mct_encode+0x110>
mov    %r8d,%r11d
and    $0xfffffffc,%r11d
lea    -0x4(%r11),%rax
mov    %rax,%r9
shr    $0x2,%r9
add    $0x1,%r9
test   %rax,%rax
je     1241 <mct_encode+0x141>
mov    %r9,%r10
and    $0xfffffffffffffffe,%r10
xor    %eax,%eax
movdqu (%rdi,%rax,4),%xmm0
movdqu (%rsi,%rax,4),%xmm1
movdqu (%rdx,%rax,4),%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm2,%xmm3
psubd  %xmm1,%xmm2
psubd  %xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm1
paddd  %xmm1,%xmm3
psrad  $0x2,%xmm3
movdqu %xmm3,(%rdi,%rax,4)
movdqu %xmm2,(%rsi,%rax,4)
movdqu %xmm0,(%rdx,%rax,4)
movdqu 0x10(%rdi,%rax,4),%xmm0
movdqu 0x10(%rsi,%rax,4),%xmm1
movdqu 0x10(%rdx,%rax,4),%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm2,%xmm3
psubd  %xmm1,%xmm2
psubd  %xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm1
paddd  %xmm1,%xmm3
psrad  $0x2,%xmm3
movdqu %xmm3,0x10(%rdi,%rax,4)
movdqu %xmm2,0x10(%rsi,%rax,4)
movdqu %xmm0,0x10(%rdx,%rax,4)
add    $0x8,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%r10
jne    1140 <mct_encode+0x40>
test   $0x1,%r9b
je     120b <mct_encode+0x10b>
movdqu (%rdi,%rax,4),%xmm0
movdqu (%rsi,%rax,4),%xmm1
movdqu (%rdx,%rax,4),%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm2,%xmm3
psubd  %xmm1,%xmm2
psubd  %xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm1
paddd  %xmm1,%xmm3
psrad  $0x2,%xmm3
movdqu %xmm3,(%rdi,%rax,4)
movdqu %xmm2,(%rsi,%rax,4)
movdqu %xmm0,(%rdx,%rax,4)
cmp    %r8,%r11
je     1240 <mct_encode+0x140>
mov    (%rdi,%r11,4),%r10d
mov    (%rsi,%r11,4),%r9d
mov    (%rdx,%r11,4),%ecx
lea    (%r10,%r9,2),%eax
add    %ecx,%eax
sar    $0x2,%eax
sub    %r9d,%ecx
sub    %r9d,%r10d
mov    %eax,(%rdi,%r11,4)
mov    %ecx,(%rsi,%r11,4)
mov    %r10d,(%rdx,%r11,4)
add    $0x1,%r11
cmp    %r11,%r8
jne    1210 <mct_encode+0x110>
ret
xor    %eax,%eax
test   $0x1,%r9b
jne    11d0 <mct_encode+0xd0>
jmp    120b <mct_encode+0x10b>

LLVM IR (-O0):
define void @mct_encode(i32* noalias %0, i32* noalias %1, i32* noalias %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32* %1, i32** %6
store i32* %2, i32** %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %16
16: ; preds = %64, %4
%17 = load i32, i32* %9
%18 = load i32, i32* %8
%19 = icmp slt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %67
20: ; preds = %16
%21 = load i32*, i32** %5
%22 = load i32, i32* %9
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
store i32 %25, i32* %10
%26 = load i32*, i32** %6
%27 = load i32, i32* %9
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
store i32 %30, i32* %11
%31 = load i32*, i32** %7
%32 = load i32, i32* %9
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
store i32 %35, i32* %12
%36 = load i32, i32* %10
%37 = load i32, i32* %11
%38 = mul nsw i32 %37, 2
%39 = add nsw i32 %36, %38
%40 = load i32, i32* %12
%41 = add nsw i32 %39, %40
%42 = ashr i32 %41, 2
store i32 %42, i32* %13
%43 = load i32, i32* %12
%44 = load i32, i32* %11
%45 = sub nsw i32 %43, %44
store i32 %45, i32* %14
%46 = load i32, i32* %10
%47 = load i32, i32* %11
%48 = sub nsw i32 %46, %47
store i32 %48, i32* %15
%49 = load i32, i32* %13
%50 = load i32*, i32** %5
%51 = load i32, i32* %9
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 %52
store i32 %49, i32* %53
%54 = load i32, i32* %14
%55 = load i32*, i32** %6
%56 = load i32, i32* %9
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 %57
store i32 %54, i32* %58
%59 = load i32, i32* %15
%60 = load i32*, i32** %7
%61 = load i32, i32* %9
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 %62
store i32 %59, i32* %63
br label %64
64: ; preds = %20
%65 = load i32, i32* %9
%66 = add nsw i32 %65, 1
store i32 %66, i32* %9
br label %16
67: ; preds = %16
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @mct_encode(i32* noalias nocapture %0, i32* noalias nocapture %1, i32* noalias nocapture %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %5, label %6, label %103
6: ; preds = %4
%7 = zext i32 %3 to i64
%8 = icmp ult i32 %3, 4
br i1 %8, label %85, label %9
9: ; preds = %6
%10 = and i64 %7, 4294967292
%11 = add nsw i64 %10, -4
%12 = lshr exact i64 %11, 2
%13 = add nuw nsw i64 %12, 1
%14 = and i64 %13, 1
%15 = icmp eq i64 %11, 0
br i1 %15, label %61, label %16
16: ; preds = %9
%17 = and i64 %13, 9223372036854775806
br label %18
18: ; preds = %18, %16
%19 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %58, %18 ]
%20 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %59, %18 ]
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %19
%22 = bitcast i32* %21 to <4 x i32>*
%23 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %22
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %19
%25 = bitcast i32* %24 to <4 x i32>*
%26 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %25
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %19
%28 = bitcast i32* %27 to <4 x i32>*
%29 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %28
%30 = shl nsw <4 x i32> %26, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%31 = add nsw <4 x i32> %30, %23
%32 = add nsw <4 x i32> %31, %29
%33 = ashr <4 x i32> %32, <i32 2, i32 2, i32 2, i32 2>
%34 = sub nsw <4 x i32> %29, %26
%35 = sub nsw <4 x i32> %23, %26
%36 = bitcast i32* %21 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %33, <4 x i32>* %36
%37 = bitcast i32* %24 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %34, <4 x i32>* %37
%38 = bitcast i32* %27 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %35, <4 x i32>* %38
%39 = or i64 %19, 4
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %39
%41 = bitcast i32* %40 to <4 x i32>*
%42 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %41
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %39
%44 = bitcast i32* %43 to <4 x i32>*
%45 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %44
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %39
%47 = bitcast i32* %46 to <4 x i32>*
%48 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %47
%49 = shl nsw <4 x i32> %45, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%50 = add nsw <4 x i32> %49, %42
%51 = add nsw <4 x i32> %50, %48
%52 = ashr <4 x i32> %51, <i32 2, i32 2, i32 2, i32 2>
%53 = sub nsw <4 x i32> %48, %45
%54 = sub nsw <4 x i32> %42, %45
%55 = bitcast i32* %40 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %52, <4 x i32>* %55
%56 = bitcast i32* %43 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %53, <4 x i32>* %56
%57 = bitcast i32* %46 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %54, <4 x i32>* %57
%58 = add nuw i64 %19, 8
%59 = add i64 %20, 2
%60 = icmp eq i64 %59, %17
br i1 %60, label %61, label %18
61: ; preds = %18, %9
%62 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %58, %18 ]
%63 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %63, label %83, label %64
64: ; preds = %61
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %62
%66 = bitcast i32* %65 to <4 x i32>*
%67 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %66
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %62
%69 = bitcast i32* %68 to <4 x i32>*
%70 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %69
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %62
%72 = bitcast i32* %71 to <4 x i32>*
%73 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %72
%74 = shl nsw <4 x i32> %70, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%75 = add nsw <4 x i32> %74, %67
%76 = add nsw <4 x i32> %75, %73
%77 = ashr <4 x i32> %76, <i32 2, i32 2, i32 2, i32 2>
%78 = sub nsw <4 x i32> %73, %70
%79 = sub nsw <4 x i32> %67, %70
%80 = bitcast i32* %65 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %77, <4 x i32>* %80
%81 = bitcast i32* %68 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %78, <4 x i32>* %81
%82 = bitcast i32* %71 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %79, <4 x i32>* %82
br label %83
83: ; preds = %61, %64
%84 = icmp eq i64 %10, %7
br i1 %84, label %103, label %85
85: ; preds = %6, %83
%86 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %10, %83 ]
br label %87
87: ; preds = %85, %87
%88 = phi i64 [ %101, %87 ], [ %86, %85 ]
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %88
%90 = load i32, i32* %89
%91 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %88
%92 = load i32, i32* %91
%93 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %88
%94 = load i32, i32* %93
%95 = shl nsw i32 %92, 1
%96 = add nsw i32 %95, %90
%97 = add nsw i32 %96, %94
%98 = ashr i32 %97, 2
%99 = sub nsw i32 %94, %92
%100 = sub nsw i32 %90, %92
store i32 %98, i32* %89
store i32 %99, i32* %91
store i32 %100, i32* %93
%101 = add nuw nsw i64 %88, 1
%102 = icmp eq i64 %101, %7
br i1 %102, label %103, label %87
103: ; preds = %87, %83, %4
ret void
}