int base64_encode(const void *enc, int encLen, char *out, int outMax) {
  static const char b64[] =
      "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789-_";
  unsigned char *encBuf;
  int outLen;
  unsigned int bits;
  unsigned int shift;
  encBuf = (unsigned char *)enc;
  outLen = 0;
  bits = 0;
  shift = 0;
  while (outLen < outMax) {
    if (encLen > 0) {
      bits <<= 8;
      bits |= *encBuf;
      shift += 8;
      encBuf++;
      encLen--;
    } else if (shift > 0) {
      bits <<= 6 - shift;
      shift = 6;
    } else {
      *out = '=';
      outLen++;
      return outLen;
    }
    while (shift >= 6) {
      shift -= 6;
      *out = b64[(bits >> shift) & 0x3F];
      out++;
      outLen++;
    }
  }
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<base64_encode>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %ecx,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    121a <base64_encode+0x11a>
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jle    117e <base64_encode+0x7e>
mov    -0x38(%rbp),%eax
shl    $0x8,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
or     -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x8,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11c4 <base64_encode+0xc4>
cmpl   $0x0,-0x3c(%rbp)
jbe    11a4 <base64_encode+0xa4>
mov    $0x6,%ecx
sub    -0x3c(%rbp),%ecx
mov    -0x38(%rbp),%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
movl   $0x6,-0x3c(%rbp)
jmp    11bf <base64_encode+0xbf>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movb   $0x3d,(%rax)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1221 <base64_encode+0x121>
jmp    11c4 <base64_encode+0xc4>
jmp    11c9 <base64_encode+0xc9>
cmpl   $0x6,-0x3c(%rbp)
jb     1215 <base64_encode+0x115>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
sub    $0x6,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
shr    %cl,%eax
and    $0x3f,%eax
mov    %eax,%eax
mov    %eax,%ecx
lea    0xe0e(%rip),%rax
mov    (%rax,%rcx,1),%cl
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    11c9 <base64_encode+0xc9>
jmp    112f <base64_encode+0x2f>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<base64_encode>:
push   %rbp
push   %rbx
mov    $0xffffffff,%eax
test   %ecx,%ecx
jle    11a2 <base64_encode+0xa2>
mov    %ecx,%r8d
xor    %ecx,%ecx
lea    0xee5(%rip),%r11
xor    %ebp,%ebp
xor    %r10d,%r10d
test   %esi,%esi
jle    1140 <base64_encode+0x40>
shl    $0x8,%ebp
movzbl (%rdi),%ebx
or     %ebx,%ebp
add    $0x8,%ecx
add    $0x1,%rdi
add    $0xffffffff,%esi
jmp    1154 <base64_encode+0x54>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
test   %ecx,%ecx
je     1198 <base64_encode+0x98>
mov    $0x6,%r9b
sub    %cl,%r9b
mov    %r9d,%ecx
shl    %cl,%ebp
mov    $0x6,%ecx
lea    -0x6(%rcx),%ebx
movzbl %bl,%ebx
imul   $0xab,%ebx,%r9d
shr    $0xa,%r9d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    $0xfffffffa,%ecx
mov    %ebp,%ebx
shr    %cl,%ebx
and    $0x3f,%ebx
movzbl (%rbx,%r11,1),%ebx
mov    %bl,(%rdx)
add    $0x1,%rdx
cmp    $0x5,%ecx
ja     1170 <base64_encode+0x70>
add    %r9d,%r10d
add    $0x1,%r10d
cmp    %r8d,%r10d
jl     1120 <base64_encode+0x20>
jmp    11a2 <base64_encode+0xa2>
movb   $0x3d,(%rdx)
add    $0x1,%r10d
mov    %r10d,%eax
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@base64_encode.b64 = internal constant [65 x i8] c"ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789-_\00"
define i32 @base64_encode(i8* %0, i32 %1, i8* %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i8*
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store i8* %0, i8** %6
store i32 %1, i32* %7
store i8* %2, i8** %8
store i32 %3, i32* %9
%14 = load i8*, i8** %6
store i8* %14, i8** %10
store i32 0, i32* %11
store i32 0, i32* %12
store i32 0, i32* %13
br label %15
15: ; preds = %69, %4
%16 = load i32, i32* %11
%17 = load i32, i32* %9
%18 = icmp slt i32 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %70
19: ; preds = %15
%20 = load i32, i32* %7
%21 = icmp sgt i32 %20, 0
br i1 %21, label %22, label %36
22: ; preds = %19
%23 = load i32, i32* %12
%24 = shl i32 %23, 8
store i32 %24, i32* %12
%25 = load i8*, i8** %10
%26 = load i8, i8* %25
%27 = zext i8 %26 to i32
%28 = load i32, i32* %12
%29 = or i32 %28, %27
store i32 %29, i32* %12
%30 = load i32, i32* %13
%31 = add i32 %30, 8
store i32 %31, i32* %13
%32 = load i8*, i8** %10
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %32, i32 1
store i8* %33, i8** %10
%34 = load i32, i32* %7
%35 = add nsw i32 %34, -1
store i32 %35, i32* %7
br label %50
36: ; preds = %19
%37 = load i32, i32* %13
%38 = icmp ugt i32 %37, 0
br i1 %38, label %39, label %44
39: ; preds = %36
%40 = load i32, i32* %13
%41 = sub i32 6, %40
%42 = load i32, i32* %12
%43 = shl i32 %42, %41
store i32 %43, i32* %12
store i32 6, i32* %13
br label %49
44: ; preds = %36
%45 = load i8*, i8** %8
store i8 61, i8* %45
%46 = load i32, i32* %11
%47 = add nsw i32 %46, 1
store i32 %47, i32* %11
%48 = load i32, i32* %11
store i32 %48, i32* %5
br label %71
49: ; preds = %39
br label %50
50: ; preds = %49, %22
br label %51
51: ; preds = %54, %50
%52 = load i32, i32* %13
%53 = icmp uge i32 %52, 6
br i1 %53, label %54, label %69
54: ; preds = %51
%55 = load i32, i32* %13
%56 = sub i32 %55, 6
store i32 %56, i32* %13
%57 = load i32, i32* %12
%58 = load i32, i32* %13
%59 = lshr i32 %57, %58
%60 = and i32 %59, 63
%61 = zext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds [65 x i8], [65 x i8]* @base64_encode.b64, i64 0, i64 %61
%63 = load i8, i8* %62
%64 = load i8*, i8** %8
store i8 %63, i8* %64
%65 = load i8*, i8** %8
%66 = getelementptr inbounds i8, i8* %65, i32 1
store i8* %66, i8** %8
%67 = load i32, i32* %11
%68 = add nsw i32 %67, 1
store i32 %68, i32* %11
br label %51
69: ; preds = %51
br label %15
70: ; preds = %15
store i32 -1, i32* %5
br label %71
71: ; preds = %70, %44
%72 = load i32, i32* %5
ret i32 %72
}

LLVM IR (-O2):
@base64_encode.b64 = internal unnamed_addr constant [65 x i8] c"ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789-_\00"
define i32 @base64_encode(i8* nocapture %0, i32 %1, i8* nocapture writeonly %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %5, label %10, label %53
6: ; preds = %42
%7 = add i32 %13, 1
%8 = add i32 %7, %41
%9 = icmp slt i32 %8, %3
br i1 %9, label %10, label %53
10: ; preds = %4, %6
%11 = phi i32 [ %45, %6 ], [ 0, %4 ]
%12 = phi i32 [ %35, %6 ], [ 0, %4 ]
%13 = phi i32 [ %8, %6 ], [ 0, %4 ]
%14 = phi i8* [ %36, %6 ], [ %0, %4 ]
%15 = phi i8* [ %51, %6 ], [ %2, %4 ]
%16 = phi i32 [ %37, %6 ], [ %1, %4 ]
%17 = icmp sgt i32 %16, 0
br i1 %17, label %25, label %18
18: ; preds = %10
%19 = icmp eq i32 %11, 0
br i1 %19, label %23, label %20
20: ; preds = %18
%21 = sub nuw nsw i32 6, %11
%22 = shl i32 %12, %21
br label %33
23: ; preds = %18
store i8 61, i8* %15
%24 = add nsw i32 %13, 1
br label %53
25: ; preds = %10
%26 = shl i32 %12, 8
%27 = load i8, i8* %14
%28 = zext i8 %27 to i32
%29 = or i32 %26, %28
%30 = add nuw nsw i32 %11, 8
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %14, i64 1
%32 = add nsw i32 %16, -1
br label %33
33: ; preds = %25, %20
%34 = phi i32 [ 6, %20 ], [ %30, %25 ]
%35 = phi i32 [ %22, %20 ], [ %29, %25 ]
%36 = phi i8* [ %14, %20 ], [ %31, %25 ]
%37 = phi i32 [ %16, %20 ], [ %32, %25 ]
%38 = trunc i32 %34 to i8
%39 = add i8 %38, -6
%40 = udiv i8 %39, 6
%41 = zext i8 %40 to i32
br label %42
42: ; preds = %33, %42
%43 = phi i32 [ %45, %42 ], [ %34, %33 ]
%44 = phi i8* [ %51, %42 ], [ %15, %33 ]
%45 = add i32 %43, -6
%46 = lshr i32 %35, %45
%47 = and i32 %46, 63
%48 = zext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds [65 x i8], [65 x i8]* @base64_encode.b64, i64 0, i64 %48
%50 = load i8, i8* %49
store i8 %50, i8* %44
%51 = getelementptr inbounds i8, i8* %44, i64 1
%52 = icmp ugt i32 %45, 5
br i1 %52, label %42, label %6
53: ; preds = %6, %4, %23
%54 = phi i32 [ %24, %23 ], [ -1, %4 ], [ -1, %6 ]
ret i32 %54
}