extern unsigned int getbitu(const unsigned char *buff, int pos, int len) {
  unsigned int bits = 0;
  int i;
  for (i = pos; i < pos + len; i++)
    bits = (bits << 1) + ((buff[i / 8] >> (7 - i % 8)) & 1u);
  return bits;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<getbitu>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x10(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    118c <getbitu+0x8c>
mov    -0x14(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %edx,%esi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    $0x7,%ecx
sub    %esi,%ecx
sar    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
and    $0x1,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    111b <getbitu+0x1b>
mov    -0x14(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<getbitu>:
test   %edx,%edx
jle    114a <getbitu+0x4a>
add    %esi,%edx
xor    %eax,%eax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    0x7(%rsi),%r8d
test   %esi,%esi
cmovns %esi,%r8d
mov    %r8d,%ecx
sar    $0x3,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movzbl (%rdi,%rcx,1),%r9d
and    $0xfffffff8,%r8d
mov    %esi,%r10d
sub    %r8d,%r10d
mov    $0x7,%cl
sub    %r10b,%cl
shr    %cl,%r9d
and    $0x1,%r9d
lea    (%r9,%rax,2),%eax
add    $0x1,%esi
cmp    %edx,%esi
jl     1110 <getbitu+0x10>
ret
xor    %eax,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @getbitu(i8* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i8* %0, i8** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
%9 = load i32, i32* %5
store i32 %9, i32* %8
br label %10
10: ; preds = %32, %3
%11 = load i32, i32* %8
%12 = load i32, i32* %5
%13 = load i32, i32* %6
%14 = add nsw i32 %12, %13
%15 = icmp slt i32 %11, %14
br i1 %15, label %16, label %35
16: ; preds = %10
%17 = load i32, i32* %7
%18 = shl i32 %17, 1
%19 = load i8*, i8** %4
%20 = load i32, i32* %8
%21 = sdiv i32 %20, 8
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %19, i64 %22
%24 = load i8, i8* %23
%25 = zext i8 %24 to i32
%26 = load i32, i32* %8
%27 = srem i32 %26, 8
%28 = sub nsw i32 7, %27
%29 = ashr i32 %25, %28
%30 = and i32 %29, 1
%31 = add i32 %18, %30
store i32 %31, i32* %7
br label %32
32: ; preds = %16
%33 = load i32, i32* %8
%34 = add nsw i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %8
br label %10
35: ; preds = %10
%36 = load i32, i32* %7
ret i32 %36
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @getbitu(i8* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = add nsw i32 %2, %1
%5 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %5, label %6, label %22
6: ; preds = %3, %6
%7 = phi i32 [ %20, %6 ], [ %1, %3 ]
%8 = phi i32 [ %19, %6 ], [ 0, %3 ]
%9 = shl i32 %8, 1
%10 = sdiv i32 %7, 8
%11 = sext i32 %10 to i64
%12 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %11
%13 = load i8, i8* %12
%14 = zext i8 %13 to i32
%15 = srem i32 %7, 8
%16 = sub nsw i32 7, %15
%17 = lshr i32 %14, %16
%18 = and i32 %17, 1
%19 = or i32 %18, %9
%20 = add nsw i32 %7, 1
%21 = icmp slt i32 %20, %4
br i1 %21, label %6, label %22
22: ; preds = %6, %3
%23 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %19, %6 ]
ret i32 %23
}