unsigned int u2utf8(unsigned char *u, unsigned char *output) {
  register unsigned int i, ch = 0;
  for (i = 0; i <= 3; i++) {
    if ((unsigned int)u[i] <= 57)
      ch += ((unsigned int)u[i] - 48) << ((3 - i) << 2);
    else
      ch += ((unsigned int)u[i] - 97 + 10) << ((3 - i) << 2);
  }
  short index = 0;
  if (ch <= 0x7F)
    output[index++] = (unsigned char)ch;
  else if (ch <= 0x7FF) {
    output[index++] = (unsigned char)((ch >> 6) + 0xC0);
    output[index++] = (unsigned char)((ch & 63) + 0x80);
  } else if (ch <= 0xFFFF) {
    output[index++] = (unsigned char)((ch >> 12) + 0xE0);
    output[index++] = (unsigned char)(((ch >> 6) & 63) + 0x80);
    output[index++] = (unsigned char)((ch & 63) + 0x80);
  } else {
    output[index++] = (unsigned char)((ch >> 18) + 0xF0);
    output[index++] = (unsigned char)(((ch >> 12) & 63) + 0x80);
    output[index++] = (unsigned char)(((ch >> 6) & 63) + 0x80);
    output[index++] = (unsigned char)((ch & 63) + 0x80);
  }
  return index;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<u2utf8>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x3,-0x14(%rbp)
ja     1195 <u2utf8+0x95>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
cmp    $0x39,%eax
ja     115e <u2utf8+0x5e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
sub    $0x30,%eax
mov    $0x3,%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
shl    $0x2,%ecx
shl    %cl,%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1182 <u2utf8+0x82>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
sub    $0x61,%eax
add    $0xa,%eax
mov    $0x3,%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
shl    $0x2,%ecx
shl    %cl,%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1187 <u2utf8+0x87>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    111a <u2utf8+0x1a>
movw   $0x0,-0x1a(%rbp)
cmpl   $0x7f,-0x18(%rbp)
ja     11c9 <u2utf8+0xc9>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1a(%rbp),%cx
mov    %cx,%si
add    $0x1,%si
mov    %si,-0x1a(%rbp)
movswq %cx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    135f <u2utf8+0x25f>
cmpl   $0x7ff,-0x18(%rbp)
ja     1229 <u2utf8+0x129>
mov    -0x18(%rbp),%eax
shr    $0x6,%eax
add    $0xc0,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1a(%rbp),%cx
mov    %cx,%si
add    $0x1,%si
mov    %si,-0x1a(%rbp)
movswq %cx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%eax
and    $0x3f,%eax
add    $0x80,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1a(%rbp),%cx
mov    %cx,%si
add    $0x1,%si
mov    %si,-0x1a(%rbp)
movswq %cx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    135a <u2utf8+0x25a>
cmpl   $0xffff,-0x18(%rbp)
ja     12b3 <u2utf8+0x1b3>
mov    -0x18(%rbp),%eax
shr    $0xc,%eax
add    $0xe0,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1a(%rbp),%cx
mov    %cx,%si
add    $0x1,%si
mov    %si,-0x1a(%rbp)
movswq %cx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%eax
shr    $0x6,%eax
and    $0x3f,%eax
add    $0x80,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1a(%rbp),%cx
mov    %cx,%si
add    $0x1,%si
mov    %si,-0x1a(%rbp)
movswq %cx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%eax
and    $0x3f,%eax
add    $0x80,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1a(%rbp),%cx
mov    %cx,%si
add    $0x1,%si
mov    %si,-0x1a(%rbp)
movswq %cx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    1355 <u2utf8+0x255>
mov    -0x18(%rbp),%eax
shr    $0x12,%eax
add    $0xf0,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1a(%rbp),%cx
mov    %cx,%si
add    $0x1,%si
mov    %si,-0x1a(%rbp)
movswq %cx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%eax
shr    $0xc,%eax
and    $0x3f,%eax
add    $0x80,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1a(%rbp),%cx
mov    %cx,%si
add    $0x1,%si
mov    %si,-0x1a(%rbp)
movswq %cx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%eax
shr    $0x6,%eax
and    $0x3f,%eax
add    $0x80,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1a(%rbp),%cx
mov    %cx,%si
add    $0x1,%si
mov    %si,-0x1a(%rbp)
movswq %cx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%eax
and    $0x3f,%eax
add    $0x80,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1a(%rbp),%cx
mov    %cx,%si
add    $0x1,%si
mov    %si,-0x1a(%rbp)
movswq %cx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    135a <u2utf8+0x25a>
jmp    135f <u2utf8+0x25f>
movswl -0x1a(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<u2utf8>:
movzbl (%rdi),%eax
mov    %eax,%ecx
shl    $0xc,%ecx
lea    -0x57000(%rcx),%edx
add    $0xfffd0000,%ecx
cmp    $0x3a,%eax
cmovae %edx,%ecx
movzbl 0x1(%rdi),%eax
mov    %eax,%edx
shl    $0x8,%edx
lea    -0x5700(%rdx),%r8d
add    $0xffffd000,%edx
cmp    $0x3a,%eax
cmovae %r8d,%edx
add    %ecx,%edx
movzbl 0x2(%rdi),%eax
mov    %eax,%ecx
shl    $0x4,%ecx
lea    -0x570(%rcx),%r8d
add    $0xfffffd00,%ecx
cmp    $0x3a,%eax
cmovae %r8d,%ecx
add    %edx,%ecx
movzbl 0x3(%rdi),%edx
lea    -0x57(%rdx),%edi
lea    -0x30(%rdx),%eax
cmp    $0x3a,%edx
cmovae %edi,%eax
add    %ecx,%eax
cmp    $0x7f,%eax
ja     1177 <u2utf8+0x77>
mov    %al,(%rsi)
mov    $0x1,%eax
ret
mov    %eax,%ecx
cmp    $0x7ff,%eax
ja     1195 <u2utf8+0x95>
shr    $0x6,%ecx
add    $0xc0,%cl
mov    %cl,(%rsi)
and    $0x3f,%al
or     $0x80,%al
mov    %al,0x1(%rsi)
mov    $0x2,%eax
ret
cmp    $0xffff,%eax
ja     11bf <u2utf8+0xbf>
shr    $0xc,%ecx
add    $0xe0,%cl
mov    %cl,(%rsi)
mov    %eax,%ecx
shr    $0x6,%ecx
and    $0x3f,%cl
or     $0x80,%cl
mov    %cl,0x1(%rsi)
and    $0x3f,%al
or     $0x80,%al
mov    %al,0x2(%rsi)
mov    $0x3,%eax
ret
shr    $0x12,%ecx
add    $0xf0,%cl
mov    %cl,(%rsi)
mov    %eax,%ecx
shr    $0xc,%ecx
and    $0x3f,%cl
or     $0x80,%cl
mov    %cl,0x1(%rsi)
mov    %eax,%ecx
shr    $0x6,%ecx
and    $0x3f,%cl
or     $0x80,%cl
mov    %cl,0x2(%rsi)
and    $0x3f,%al
or     $0x80,%al
mov    %al,0x3(%rsi)
mov    $0x4,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @u2utf8(i8* %0, i8* %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i16
store i8* %0, i8** %3
store i8* %1, i8** %4
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %5
br label %8
8: ; preds = %49, %2
%9 = load i32, i32* %5
%10 = icmp ule i32 %9, 3
br i1 %10, label %11, label %52
11: ; preds = %8
%12 = load i8*, i8** %3
%13 = load i32, i32* %5
%14 = zext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i8, i8* %12, i64 %14
%16 = load i8, i8* %15
%17 = zext i8 %16 to i32
%18 = icmp ule i32 %17, 57
br i1 %18, label %19, label %33
19: ; preds = %11
%20 = load i8*, i8** %3
%21 = load i32, i32* %5
%22 = zext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %20, i64 %22
%24 = load i8, i8* %23
%25 = zext i8 %24 to i32
%26 = sub i32 %25, 48
%27 = load i32, i32* %5
%28 = sub i32 3, %27
%29 = shl i32 %28, 2
%30 = shl i32 %26, %29
%31 = load i32, i32* %6
%32 = add i32 %31, %30
store i32 %32, i32* %6
br label %48
33: ; preds = %11
%34 = load i8*, i8** %3
%35 = load i32, i32* %5
%36 = zext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %34, i64 %36
%38 = load i8, i8* %37
%39 = zext i8 %38 to i32
%40 = sub i32 %39, 97
%41 = add i32 %40, 10
%42 = load i32, i32* %5
%43 = sub i32 3, %42
%44 = shl i32 %43, 2
%45 = shl i32 %41, %44
%46 = load i32, i32* %6
%47 = add i32 %46, %45
store i32 %47, i32* %6
br label %48
48: ; preds = %33, %19
br label %49
49: ; preds = %48
%50 = load i32, i32* %5
%51 = add i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %5
br label %8
52: ; preds = %8
store i16 0, i16* %7
%53 = load i32, i32* %6
%54 = icmp ule i32 %53, 127
br i1 %54, label %55, label %63
55: ; preds = %52
%56 = load i32, i32* %6
%57 = trunc i32 %56 to i8
%58 = load i8*, i8** %4
%59 = load i16, i16* %7
%60 = add i16 %59, 1
store i16 %60, i16* %7
%61 = sext i16 %59 to i64
%62 = getelementptr inbounds i8, i8* %58, i64 %61
store i8 %57, i8* %62
br label %158
63: ; preds = %52
%64 = load i32, i32* %6
%65 = icmp ule i32 %64, 2047
br i1 %65, label %66, label %85
66: ; preds = %63
%67 = load i32, i32* %6
%68 = lshr i32 %67, 6
%69 = add i32 %68, 192
%70 = trunc i32 %69 to i8
%71 = load i8*, i8** %4
%72 = load i16, i16* %7
%73 = add i16 %72, 1
store i16 %73, i16* %7
%74 = sext i16 %72 to i64
%75 = getelementptr inbounds i8, i8* %71, i64 %74
store i8 %70, i8* %75
%76 = load i32, i32* %6
%77 = and i32 %76, 63
%78 = add i32 %77, 128
%79 = trunc i32 %78 to i8
%80 = load i8*, i8** %4
%81 = load i16, i16* %7
%82 = add i16 %81, 1
store i16 %82, i16* %7
%83 = sext i16 %81 to i64
%84 = getelementptr inbounds i8, i8* %80, i64 %83
store i8 %79, i8* %84
br label %157
85: ; preds = %63
%86 = load i32, i32* %6
%87 = icmp ule i32 %86, 65535
br i1 %87, label %88, label %117
88: ; preds = %85
%89 = load i32, i32* %6
%90 = lshr i32 %89, 12
%91 = add i32 %90, 224
%92 = trunc i32 %91 to i8
%93 = load i8*, i8** %4
%94 = load i16, i16* %7
%95 = add i16 %94, 1
store i16 %95, i16* %7
%96 = sext i16 %94 to i64
%97 = getelementptr inbounds i8, i8* %93, i64 %96
store i8 %92, i8* %97
%98 = load i32, i32* %6
%99 = lshr i32 %98, 6
%100 = and i32 %99, 63
%101 = add i32 %100, 128
%102 = trunc i32 %101 to i8
%103 = load i8*, i8** %4
%104 = load i16, i16* %7
%105 = add i16 %104, 1
store i16 %105, i16* %7
%106 = sext i16 %104 to i64
%107 = getelementptr inbounds i8, i8* %103, i64 %106
store i8 %102, i8* %107
%108 = load i32, i32* %6
%109 = and i32 %108, 63
%110 = add i32 %109, 128
%111 = trunc i32 %110 to i8
%112 = load i8*, i8** %4
%113 = load i16, i16* %7
%114 = add i16 %113, 1
store i16 %114, i16* %7
%115 = sext i16 %113 to i64
%116 = getelementptr inbounds i8, i8* %112, i64 %115
store i8 %111, i8* %116
br label %156
117: ; preds = %85
%118 = load i32, i32* %6
%119 = lshr i32 %118, 18
%120 = add i32 %119, 240
%121 = trunc i32 %120 to i8
%122 = load i8*, i8** %4
%123 = load i16, i16* %7
%124 = add i16 %123, 1
store i16 %124, i16* %7
%125 = sext i16 %123 to i64
%126 = getelementptr inbounds i8, i8* %122, i64 %125
store i8 %121, i8* %126
%127 = load i32, i32* %6
%128 = lshr i32 %127, 12
%129 = and i32 %128, 63
%130 = add i32 %129, 128
%131 = trunc i32 %130 to i8
%132 = load i8*, i8** %4
%133 = load i16, i16* %7
%134 = add i16 %133, 1
store i16 %134, i16* %7
%135 = sext i16 %133 to i64
%136 = getelementptr inbounds i8, i8* %132, i64 %135
store i8 %131, i8* %136
%137 = load i32, i32* %6
%138 = lshr i32 %137, 6
%139 = and i32 %138, 63
%140 = add i32 %139, 128
%141 = trunc i32 %140 to i8
%142 = load i8*, i8** %4
%143 = load i16, i16* %7
%144 = add i16 %143, 1
store i16 %144, i16* %7
%145 = sext i16 %143 to i64
%146 = getelementptr inbounds i8, i8* %142, i64 %145
store i8 %141, i8* %146
%147 = load i32, i32* %6
%148 = and i32 %147, 63
%149 = add i32 %148, 128
%150 = trunc i32 %149 to i8
%151 = load i8*, i8** %4
%152 = load i16, i16* %7
%153 = add i16 %152, 1
store i16 %153, i16* %7
%154 = sext i16 %152 to i64
%155 = getelementptr inbounds i8, i8* %151, i64 %154
store i8 %150, i8* %155
br label %156
156: ; preds = %117, %88
br label %157
157: ; preds = %156, %66
br label %158
158: ; preds = %157, %55
%159 = load i16, i16* %7
%160 = sext i16 %159 to i32
ret i32 %160
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @u2utf8(i8* nocapture %0, i8* nocapture writeonly %1) {
%3 = load i8, i8* %0
%4 = zext i8 %3 to i32
%5 = icmp ult i8 %3, 58
%6 = shl nuw nsw i32 %4, 12
%7 = select i1 %5, i32 -196608, i32 -356352
%8 = add nsw i32 %6, %7
%9 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 1
%10 = load i8, i8* %9
%11 = zext i8 %10 to i32
%12 = icmp ult i8 %10, 58
%13 = select i1 %12, i32 -12288, i32 -22272
%14 = shl nuw nsw i32 %11, 8
%15 = add nsw i32 %14, %13
%16 = add nsw i32 %15, %8
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 2
%18 = load i8, i8* %17
%19 = zext i8 %18 to i32
%20 = icmp ult i8 %18, 58
%21 = select i1 %20, i32 -768, i32 -1392
%22 = shl nuw nsw i32 %19, 4
%23 = add nsw i32 %22, %21
%24 = add nsw i32 %23, %16
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 3
%26 = load i8, i8* %25
%27 = zext i8 %26 to i32
%28 = icmp ult i8 %26, 58
%29 = select i1 %28, i32 -48, i32 -87
%30 = add nsw i32 %29, %27
%31 = add nsw i32 %30, %24
%32 = icmp ult i32 %31, 128
br i1 %32, label %33, label %35
33: ; preds = %2
%34 = trunc i32 %31 to i8
store i8 %34, i8* %1
br label %78
35: ; preds = %2
%36 = icmp ult i32 %31, 2048
br i1 %36, label %37, label %45
37: ; preds = %35
%38 = lshr i32 %31, 6
%39 = trunc i32 %38 to i8
%40 = add nuw nsw i8 %39, -64
store i8 %40, i8* %1
%41 = trunc i32 %31 to i8
%42 = and i8 %41, 63
%43 = or i8 %42, -128
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
store i8 %43, i8* %44
br label %78
45: ; preds = %35
%46 = icmp ult i32 %31, 65536
br i1 %46, label %47, label %60
47: ; preds = %45
%48 = lshr i32 %31, 12
%49 = trunc i32 %48 to i8
%50 = add nuw nsw i8 %49, -32
store i8 %50, i8* %1
%51 = lshr i32 %31, 6
%52 = trunc i32 %51 to i8
%53 = and i8 %52, 63
%54 = or i8 %53, -128
%55 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
store i8 %54, i8* %55
%56 = trunc i32 %31 to i8
%57 = and i8 %56, 63
%58 = or i8 %57, -128
%59 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 2
store i8 %58, i8* %59
br label %78
60: ; preds = %45
%61 = lshr i32 %31, 18
%62 = trunc i32 %61 to i8
%63 = add i8 %62, -16
store i8 %63, i8* %1
%64 = lshr i32 %31, 12
%65 = trunc i32 %64 to i8
%66 = and i8 %65, 63
%67 = or i8 %66, -128
%68 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
store i8 %67, i8* %68
%69 = lshr i32 %31, 6
%70 = trunc i32 %69 to i8
%71 = and i8 %70, 63
%72 = or i8 %71, -128
%73 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 2
store i8 %72, i8* %73
%74 = trunc i32 %31 to i8
%75 = and i8 %74, 63
%76 = or i8 %75, -128
%77 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 3
store i8 %76, i8* %77
br label %78
78: ; preds = %37, %60, %47, %33
%79 = phi i32 [ 1, %33 ], [ 2, %37 ], [ 3, %47 ], [ 4, %60 ]
ret i32 %79
}