unsigned char *leaf_append(unsigned char *begin, register unsigned long size) {
  register int i, j;
  register unsigned char tmp;
  unsigned char *end;
  for (i = 0, size >>= 1; size; i++, size >>= 8)
    begin[i] = (unsigned char)(0xFF & size);
  begin[i] = 0x00;
  for (j = 0, tmp = 0x80; j < i; j++, tmp >>= 1)
    begin[i] |= tmp;
  if (0x00 == (begin[i] & begin[i - 1])) {
    begin[i] <<= 1;
    begin[i - 1] |= begin[i];
    i--;
  }
  end = begin + i + 1;
  for (j = 0; j < i; j++, i--) {
    tmp = begin[i];
    begin[i] = begin[j];
    begin[j] = tmp;
  }
  return end;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<leaf_append>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
je     115b <leaf_append+0x5b>
mov    -0x10(%rbp),%rax
and    $0xff,%rax
mov    %al,%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
shr    $0x8,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
jmp    111f <leaf_append+0x1f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movb   $0x80,-0x19(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11ab <leaf_append+0xab>
movzbl -0x19(%rbp),%esi
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%edx
or     %esi,%edx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movzbl -0x19(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %al,-0x19(%rbp)
jmp    1172 <leaf_append+0x72>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
movzbl (%rax,%rdx,1),%eax
and    %eax,%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    %ecx,%eax
jne    1211 <leaf_append+0x111>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%edx
shl    $0x1,%edx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%esi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%edx
or     %esi,%edx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
add    %rcx,%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1280 <leaf_append+0x180>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x19(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x19(%rbp),%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    122b <leaf_append+0x12b>
mov    -0x28(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<leaf_append>:
push   %rbx
cmp    $0x1,%rsi
ja     1117 <leaf_append+0x17>
movb   $0x0,(%rdi)
xor    %r8d,%r8d
mov    %rdi,%rbx
xor    %esi,%esi
jmp    11fe <leaf_append+0xfe>
shr    %rsi
mov    $0x1,%al
xor    %ecx,%ecx
mov    %rdi,%rbx
mov    %rsi,%rdx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %eax,%r11d
mov    %sil,(%rbx)
shr    $0x8,%rdx
lea    0x1(%r11),%eax
add    $0xffffffff,%ecx
add    $0x1,%rbx
cmp    $0xff,%rsi
mov    %rdx,%rsi
ja     1130 <leaf_append+0x30>
movb   $0x0,(%rbx)
test   %ecx,%ecx
je     116f <leaf_append+0x6f>
mov    %ecx,%r8d
neg    %r8d
not    %ecx
cmp    $0x7,%ecx
jae    1179 <leaf_append+0x79>
mov    $0x80,%r9d
xor    %esi,%esi
jmp    11d4 <leaf_append+0xd4>
xor    %r8d,%r8d
xor    %esi,%esi
jmp    11fe <leaf_append+0xfe>
mov    %r8d,%r10d
and    $0xfffffff8,%r10d
mov    $0x80,%ecx
xor    %r9d,%r9d
xor    %esi,%esi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ecx,%eax
or     %sil,%al
mov    %ecx,%edx
shr    %edx
or     %al,%dl
mov    %ecx,%eax
shr    $0x2,%eax
mov    %ecx,%esi
shr    $0x3,%esi
or     %al,%sil
or     %dl,%sil
mov    %ecx,%eax
shr    $0x4,%eax
mov    %ecx,%edx
shr    $0x5,%edx
or     %al,%dl
mov    %ecx,%eax
shr    $0x6,%eax
or     %dl,%al
or     %sil,%al
shr    $0x7,%ecx
mov    %ecx,%esi
or     %al,%sil
mov    $0x0,%ecx
add    $0xfffffff8,%r10d
jne    1190 <leaf_append+0x90>
test   $0x7,%r8b
je     11fb <leaf_append+0xfb>
movzbl %r11b,%ecx
and    $0x7,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
or     %r9b,%sil
shr    %r9d
add    $0xffffffff,%ecx
jne    11f0 <leaf_append+0xf0>
mov    %sil,(%rbx)
movslq %r8d,%rax
test   %sil,-0x1(%rdi,%rax,1)
je     1242 <leaf_append+0x142>
test   %r8d,%r8d
jle    1258 <leaf_append+0x158>
mov    %r8d,%esi
mov    $0x1,%ecx
mov    %rsi,%rdx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movzbl (%rdi,%rdx,1),%ebx
movzbl -0x1(%rdi,%rcx,1),%eax
mov    %al,(%rdi,%rdx,1)
mov    %bl,-0x1(%rdi,%rcx,1)
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
lea    0x1(%rcx),%rax
cmp    %rdx,%rcx
mov    %rax,%rcx
jl     1220 <leaf_append+0x120>
jmp    125b <leaf_append+0x15b>
add    $0xffffffffffffffff,%rax
add    %sil,%sil
mov    %sil,(%rbx)
or     %sil,(%rdi,%rax,1)
mov    %eax,%r8d
test   %r8d,%r8d
jg     120d <leaf_append+0x10d>
movslq %r8d,%rsi
lea    (%rdi,%rsi,1),%rax
add    $0x1,%rax
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define i8* @leaf_append(i8* %0, i64 %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i64
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i8
%8 = alloca i8*
store i8* %0, i8** %3
store i64 %1, i64* %4
store i32 0, i32* %5
%9 = load i64, i64* %4
%10 = lshr i64 %9, 1
store i64 %10, i64* %4
br label %11
11: ; preds = %22, %2
%12 = load i64, i64* %4
%13 = icmp ne i64 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %27
14: ; preds = %11
%15 = load i64, i64* %4
%16 = and i64 255, %15
%17 = trunc i64 %16 to i8
%18 = load i8*, i8** %3
%19 = load i32, i32* %5
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds i8, i8* %18, i64 %20
store i8 %17, i8* %21
br label %22
22: ; preds = %14
%23 = load i32, i32* %5
%24 = add nsw i32 %23, 1
store i32 %24, i32* %5
%25 = load i64, i64* %4
%26 = lshr i64 %25, 8
store i64 %26, i64* %4
br label %11
27: ; preds = %11
%28 = load i8*, i8** %3
%29 = load i32, i32* %5
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 %30
store i8 0, i8* %31
store i32 0, i32* %6
store i8 -128, i8* %7
br label %32
32: ; preds = %47, %27
%33 = load i32, i32* %6
%34 = load i32, i32* %5
%35 = icmp slt i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %54
36: ; preds = %32
%37 = load i8, i8* %7
%38 = zext i8 %37 to i32
%39 = load i8*, i8** %3
%40 = load i32, i32* %5
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %39, i64 %41
%43 = load i8, i8* %42
%44 = zext i8 %43 to i32
%45 = or i32 %44, %38
%46 = trunc i32 %45 to i8
store i8 %46, i8* %42
br label %47
47: ; preds = %36
%48 = load i32, i32* %6
%49 = add nsw i32 %48, 1
store i32 %49, i32* %6
%50 = load i8, i8* %7
%51 = zext i8 %50 to i32
%52 = ashr i32 %51, 1
%53 = trunc i32 %52 to i8
store i8 %53, i8* %7
br label %32
54: ; preds = %32
%55 = load i8*, i8** %3
%56 = load i32, i32* %5
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i8, i8* %55, i64 %57
%59 = load i8, i8* %58
%60 = zext i8 %59 to i32
%61 = load i8*, i8** %3
%62 = load i32, i32* %5
%63 = sub nsw i32 %62, 1
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i8, i8* %61, i64 %64
%66 = load i8, i8* %65
%67 = zext i8 %66 to i32
%68 = and i32 %60, %67
%69 = icmp eq i32 0, %68
br i1 %69, label %70, label %96
70: ; preds = %54
%71 = load i8*, i8** %3
%72 = load i32, i32* %5
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds i8, i8* %71, i64 %73
%75 = load i8, i8* %74
%76 = zext i8 %75 to i32
%77 = shl i32 %76, 1
%78 = trunc i32 %77 to i8
store i8 %78, i8* %74
%79 = load i8*, i8** %3
%80 = load i32, i32* %5
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds i8, i8* %79, i64 %81
%83 = load i8, i8* %82
%84 = zext i8 %83 to i32
%85 = load i8*, i8** %3
%86 = load i32, i32* %5
%87 = sub nsw i32 %86, 1
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds i8, i8* %85, i64 %88
%90 = load i8, i8* %89
%91 = zext i8 %90 to i32
%92 = or i32 %91, %84
%93 = trunc i32 %92 to i8
store i8 %93, i8* %89
%94 = load i32, i32* %5
%95 = add nsw i32 %94, -1
store i32 %95, i32* %5
br label %96
96: ; preds = %70, %54
%97 = load i8*, i8** %3
%98 = load i32, i32* %5
%99 = sext i32 %98 to i64
%100 = getelementptr inbounds i8, i8* %97, i64 %99
%101 = getelementptr inbounds i8, i8* %100, i64 1
store i8* %101, i8** %8
store i32 0, i32* %6
br label %102
102: ; preds = %126, %96
%103 = load i32, i32* %6
%104 = load i32, i32* %5
%105 = icmp slt i32 %103, %104
br i1 %105, label %106, label %131
106: ; preds = %102
%107 = load i8*, i8** %3
%108 = load i32, i32* %5
%109 = sext i32 %108 to i64
%110 = getelementptr inbounds i8, i8* %107, i64 %109
%111 = load i8, i8* %110
store i8 %111, i8* %7
%112 = load i8*, i8** %3
%113 = load i32, i32* %6
%114 = sext i32 %113 to i64
%115 = getelementptr inbounds i8, i8* %112, i64 %114
%116 = load i8, i8* %115
%117 = load i8*, i8** %3
%118 = load i32, i32* %5
%119 = sext i32 %118 to i64
%120 = getelementptr inbounds i8, i8* %117, i64 %119
store i8 %116, i8* %120
%121 = load i8, i8* %7
%122 = load i8*, i8** %3
%123 = load i32, i32* %6
%124 = sext i32 %123 to i64
%125 = getelementptr inbounds i8, i8* %122, i64 %124
store i8 %121, i8* %125
br label %126
126: ; preds = %106
%127 = load i32, i32* %6
%128 = add nsw i32 %127, 1
store i32 %128, i32* %6
%129 = load i32, i32* %5
%130 = add nsw i32 %129, -1
store i32 %130, i32* %5
br label %102
131: ; preds = %102
%132 = load i8*, i8** %8
ret i8* %132
}

LLVM IR (-O2):
define i8* @leaf_append(i8* %0, i64 %1) {
%3 = icmp ult i64 %1, 2
br i1 %3, label %4, label %5
4: ; preds = %2
store i8 0, i8* %0
br label %71
5: ; preds = %2
%6 = lshr i64 %1, 1
br label %7
7: ; preds = %5, %7
%8 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %12, %7 ]
%9 = phi i64 [ %6, %5 ], [ %13, %7 ]
%10 = trunc i64 %9 to i8
%11 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %8
store i8 %10, i8* %11
%12 = add nuw nsw i64 %8, 1
%13 = lshr i64 %9, 8
%14 = icmp ult i64 %9, 256
br i1 %14, label %15, label %7
15: ; preds = %7
%16 = trunc i64 %12 to i32
%17 = and i64 %12, 4294967295
%18 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %17
store i8 0, i8* %18
%19 = icmp eq i32 %16, 0
br i1 %19, label %71, label %20
20: ; preds = %15
%21 = add nsw i32 %16, -1
%22 = and i32 %16, 7
%23 = icmp ult i32 %21, 7
br i1 %23, label %55, label %24
24: ; preds = %20
%25 = and i32 %16, -8
br label %26
26: ; preds = %26, %24
%27 = phi i8 [ 0, %24 ], [ %52, %26 ]
%28 = phi i32 [ 128, %24 ], [ 0, %26 ]
%29 = phi i32 [ 0, %24 ], [ %53, %26 ]
%30 = trunc i32 %28 to i8
%31 = or i8 %27, %30
%32 = lshr exact i32 %28, 1
%33 = trunc i32 %32 to i8
%34 = or i8 %31, %33
%35 = lshr exact i32 %28, 2
%36 = trunc i32 %35 to i8
%37 = or i8 %34, %36
%38 = lshr exact i32 %28, 3
%39 = trunc i32 %38 to i8
%40 = or i8 %37, %39
%41 = lshr exact i32 %28, 4
%42 = trunc i32 %41 to i8
%43 = or i8 %40, %42
%44 = lshr exact i32 %28, 5
%45 = trunc i32 %44 to i8
%46 = or i8 %43, %45
%47 = lshr exact i32 %28, 6
%48 = trunc i32 %47 to i8
%49 = or i8 %46, %48
%50 = lshr exact i32 %28, 7
%51 = trunc i32 %50 to i8
%52 = or i8 %49, %51
%53 = add i32 %29, 8
%54 = icmp eq i32 %53, %25
br i1 %54, label %55, label %26
55: ; preds = %26, %20
%56 = phi i8 [ undef, %20 ], [ %52, %26 ]
%57 = phi i8 [ 0, %20 ], [ %52, %26 ]
%58 = phi i32 [ 128, %20 ], [ 0, %26 ]
%59 = icmp eq i32 %22, 0
br i1 %59, label %69, label %60
60: ; preds = %55, %60
%61 = phi i8 [ %65, %60 ], [ %57, %55 ]
%62 = phi i32 [ %66, %60 ], [ %58, %55 ]
%63 = phi i32 [ %67, %60 ], [ 0, %55 ]
%64 = trunc i32 %62 to i8
%65 = or i8 %61, %64
%66 = lshr i32 %62, 1
%67 = add i32 %63, 1
%68 = icmp eq i32 %67, %22
br i1 %68, label %69, label %60
69: ; preds = %60, %55
%70 = phi i8 [ %56, %55 ], [ %65, %60 ]
store i8 %70, i8* %18
br label %71
71: ; preds = %4, %69, %15
%72 = phi i8* [ %18, %69 ], [ %18, %15 ], [ %0, %4 ]
%73 = phi i32 [ %16, %69 ], [ 0, %15 ], [ 0, %4 ]
%74 = phi i8 [ %70, %69 ], [ 0, %15 ], [ 0, %4 ]
%75 = add nsw i32 %73, -1
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %76
%78 = load i8, i8* %77
%79 = and i8 %78, %74
%80 = icmp eq i8 %79, 0
br i1 %80, label %81, label %85
81: ; preds = %71
%82 = shl i8 %74, 1
store i8 %82, i8* %72
%83 = load i8, i8* %77
%84 = or i8 %83, %82
store i8 %84, i8* %77
br label %85
85: ; preds = %81, %71
%86 = phi i32 [ %75, %81 ], [ %73, %71 ]
%87 = icmp sgt i32 %86, 0
br i1 %87, label %90, label %88
88: ; preds = %85
%89 = sext i32 %86 to i64
br label %102
90: ; preds = %85
%91 = zext i32 %86 to i64
br label %92
92: ; preds = %90, %92
%93 = phi i64 [ %91, %90 ], [ %100, %92 ]
%94 = phi i64 [ 0, %90 ], [ %99, %92 ]
%95 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %93
%96 = load i8, i8* %95
%97 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %94
%98 = load i8, i8* %97
store i8 %98, i8* %95
store i8 %96, i8* %97
%99 = add nuw nsw i64 %94, 1
%100 = add nsw i64 %93, -1
%101 = icmp slt i64 %99, %100
br i1 %101, label %92, label %102
102: ; preds = %92, %88
%103 = phi i64 [ %89, %88 ], [ %91, %92 ]
%104 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %103
%105 = getelementptr inbounds i8, i8* %104, i64 1
ret i8* %105
}