void str_to_key(const unsigned char *str, unsigned char *key) {
  unsigned i;
  key[0] = (unsigned char)(str[0] >> 1);
  key[1] = (unsigned char)(((str[0] & 0x01) << 6) | (str[1] >> 2));
  key[2] = (unsigned char)(((str[1] & 0x03) << 5) | (str[2] >> 3));
  key[3] = (unsigned char)(((str[2] & 0x07) << 4) | (str[3] >> 4));
  key[4] = (unsigned char)(((str[3] & 0x0F) << 3) | (str[4] >> 5));
  key[5] = (unsigned char)(((str[4] & 0x1F) << 2) | (str[5] >> 6));
  key[6] = (unsigned char)(((str[5] & 0x3F) << 1) | (str[6] >> 7));
  key[7] = (unsigned char)(str[6] & 0x7F);
  for (i = 0; i < 8; i++) {
    key[i] = (unsigned char)(key[i] << 1);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<str_to_key>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
and    $0x1,%eax
shl    $0x6,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movzbl 0x1(%rcx),%ecx
sar    $0x2,%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,0x1(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzbl 0x1(%rax),%eax
and    $0x3,%eax
shl    $0x5,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movzbl 0x2(%rcx),%ecx
sar    $0x3,%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,0x2(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzbl 0x2(%rax),%eax
and    $0x7,%eax
shl    $0x4,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movzbl 0x3(%rcx),%ecx
sar    $0x4,%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,0x3(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzbl 0x3(%rax),%eax
and    $0xf,%eax
shl    $0x3,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movzbl 0x4(%rcx),%ecx
sar    $0x5,%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,0x4(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzbl 0x4(%rax),%eax
and    $0x1f,%eax
shl    $0x2,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movzbl 0x5(%rcx),%ecx
sar    $0x6,%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,0x5(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzbl 0x5(%rax),%eax
and    $0x3f,%eax
shl    $0x1,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movzbl 0x6(%rcx),%ecx
sar    $0x7,%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,0x6(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzbl 0x6(%rax),%eax
and    $0x7f,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,0x7(%rax)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x8,-0x14(%rbp)
jae    1242 <str_to_key+0x142>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1210 <str_to_key+0x110>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<str_to_key>:
push   %rbx
mov    (%rdi),%r8b
mov    %r8d,%eax
shr    %al
mov    %al,(%rsi)
mov    (%rdi),%r9b
mov    0x1(%rdi),%al
shr    $0x2,%al
shl    $0x6,%r9b
or     %al,%r9b
and    $0x7f,%r9b
mov    %r9b,0x1(%rsi)
mov    0x1(%rdi),%r10b
mov    0x2(%rdi),%al
shr    $0x3,%al
shl    $0x5,%r10b
or     %al,%r10b
and    $0x7f,%r10b
mov    %r10b,0x2(%rsi)
mov    0x2(%rdi),%r11b
mov    0x3(%rdi),%al
shr    $0x4,%al
shl    $0x4,%r11b
or     %al,%r11b
and    $0x7f,%r11b
mov    %r11b,0x3(%rsi)
mov    0x3(%rdi),%cl
mov    0x4(%rdi),%al
shr    $0x5,%al
shl    $0x3,%cl
or     %al,%cl
and    $0x7f,%cl
mov    %cl,0x4(%rsi)
mov    0x4(%rdi),%dl
mov    0x5(%rdi),%al
shr    $0x6,%al
shl    $0x2,%dl
or     %al,%dl
and    $0x7f,%dl
mov    %dl,0x5(%rsi)
mov    0x5(%rdi),%al
mov    0x6(%rdi),%bl
shr    $0x7,%bl
add    %al,%al
or     %bl,%al
and    $0x7f,%al
mov    %al,0x6(%rsi)
mov    0x6(%rdi),%bl
and    $0xfe,%r8b
mov    %r8b,(%rsi)
add    %r9b,%r9b
mov    %r9b,0x1(%rsi)
add    %r10b,%r10b
mov    %r10b,0x2(%rsi)
add    %r11b,%r11b
mov    %r11b,0x3(%rsi)
add    %cl,%cl
mov    %cl,0x4(%rsi)
add    %dl,%dl
mov    %dl,0x5(%rsi)
add    %al,%al
mov    %al,0x6(%rsi)
add    %bl,%bl
mov    %bl,0x7(%rsi)
pop    %rbx
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @str_to_key(i8* nocapture %0, i8* nocapture %1) {
%3 = load i8, i8* %0
%4 = lshr i8 %3, 1
store i8 %4, i8* %1
%5 = load i8, i8* %0
%6 = shl i8 %5, 6
%7 = and i8 %6, 64
%8 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 1
%9 = load i8, i8* %8
%10 = lshr i8 %9, 2
%11 = or i8 %7, %10
%12 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
store i8 %11, i8* %12
%13 = load i8, i8* %8
%14 = shl i8 %13, 5
%15 = and i8 %14, 96
%16 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 2
%17 = load i8, i8* %16
%18 = lshr i8 %17, 3
%19 = or i8 %15, %18
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 2
store i8 %19, i8* %20
%21 = load i8, i8* %16
%22 = shl i8 %21, 4
%23 = and i8 %22, 112
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 3
%25 = load i8, i8* %24
%26 = lshr i8 %25, 4
%27 = or i8 %23, %26
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 3
store i8 %27, i8* %28
%29 = load i8, i8* %24
%30 = shl i8 %29, 3
%31 = and i8 %30, 120
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 4
%33 = load i8, i8* %32
%34 = lshr i8 %33, 5
%35 = or i8 %31, %34
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 4
store i8 %35, i8* %36
%37 = load i8, i8* %32
%38 = shl i8 %37, 2
%39 = and i8 %38, 124
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 5
%41 = load i8, i8* %40
%42 = lshr i8 %41, 6
%43 = or i8 %39, %42
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 5
store i8 %43, i8* %44
%45 = load i8, i8* %40
%46 = shl i8 %45, 1
%47 = and i8 %46, 126
%48 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 6
%49 = load i8, i8* %48
%50 = lshr i8 %49, 7
%51 = or i8 %47, %50
%52 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 6
store i8 %51, i8* %52
%53 = load i8, i8* %48
%54 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 7
%55 = and i8 %3, -2
store i8 %55, i8* %1
%56 = shl nuw i8 %11, 1
store i8 %56, i8* %12
%57 = shl nuw i8 %19, 1
store i8 %57, i8* %20
%58 = shl nuw i8 %27, 1
store i8 %58, i8* %28
%59 = shl nuw i8 %35, 1
store i8 %59, i8* %36
%60 = shl nuw i8 %43, 1
store i8 %60, i8* %44
%61 = shl nuw i8 %51, 1
store i8 %61, i8* %52
%62 = shl i8 %53, 1
store i8 %62, i8* %54
ret void
}