int fill_bit(int data, int residual_bit, int nonzero) {
  unsigned int rest_len = 8 - residual_bit;
  data = data << rest_len;
  if (nonzero) {
    int mask = 1;
    int i = rest_len;
    while (i--) {
      data |= mask;
      mask <<= 1;
    }
  }
  return data;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fill_bit>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    $0x8,%eax
sub    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
je     116a <fill_bit+0x6a>
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
je     1165 <fill_bit+0x65>
mov    -0x14(%rbp),%eax
or     -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    113a <fill_bit+0x3a>
jmp    116a <fill_bit+0x6a>
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fill_bit>:
mov    %edi,%eax
mov    $0x8,%ecx
sub    %esi,%ecx
shl    %cl,%eax
test   %edx,%edx
je     119a <fill_bit+0x9a>
cmp    $0x8,%esi
je     119a <fill_bit+0x9a>
mov    %ecx,%r8d
and    $0x7,%r8d
add    $0xffffffff,%esi
cmp    $0x7,%esi
jae    1132 <fill_bit+0x32>
mov    $0x1,%esi
jmp    117d <fill_bit+0x7d>
and    $0xfffffff8,%ecx
mov    $0x1,%esi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
or     %esi,%eax
lea    (%rsi,%rsi,1),%edi
or     %eax,%edi
lea    0x0(,%rsi,4),%edx
lea    0x0(,%rsi,8),%eax
or     %edx,%eax
or     %edi,%eax
mov    %esi,%edx
shl    $0x4,%edx
mov    %esi,%edi
shl    $0x5,%edi
or     %edx,%edi
mov    %esi,%edx
shl    $0x6,%edx
or     %edi,%edx
or     %eax,%edx
mov    %esi,%eax
shl    $0x7,%eax
or     %edx,%eax
shl    $0x8,%esi
add    $0xfffffff8,%ecx
jne    1140 <fill_bit+0x40>
test   %r8d,%r8d
je     119a <fill_bit+0x9a>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
or     %esi,%eax
add    %esi,%esi
add    $0xffffffff,%r8d
jne    1190 <fill_bit+0x90>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @fill_bit(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%10 = load i32, i32* %5
%11 = sub nsw i32 8, %10
store i32 %11, i32* %7
%12 = load i32, i32* %4
%13 = load i32, i32* %7
%14 = shl i32 %12, %13
store i32 %14, i32* %4
%15 = load i32, i32* %6
%16 = icmp ne i32 %15, 0
br i1 %16, label %17, label %30
17: ; preds = %3
store i32 1, i32* %8
%18 = load i32, i32* %7
store i32 %18, i32* %9
br label %19
19: ; preds = %23, %17
%20 = load i32, i32* %9
%21 = add nsw i32 %20, -1
store i32 %21, i32* %9
%22 = icmp ne i32 %20, 0
br i1 %22, label %23, label %29
23: ; preds = %19
%24 = load i32, i32* %8
%25 = load i32, i32* %4
%26 = or i32 %25, %24
store i32 %26, i32* %4
%27 = load i32, i32* %8
%28 = shl i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %8
br label %19
29: ; preds = %19
br label %30
30: ; preds = %29, %3
%31 = load i32, i32* %4
ret i32 %31
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @fill_bit(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = sub i32 8, %1
%5 = shl i32 %0, %4
%6 = icmp eq i32 %2, 0
%7 = icmp eq i32 %1, 8
%8 = or i1 %6, %7
br i1 %8, label %50, label %9
9: ; preds = %3
%10 = and i32 %4, 7
%11 = add i32 %1, -1
%12 = icmp ult i32 %11, 7
br i1 %12, label %37, label %13
13: ; preds = %9
%14 = and i32 %4, -8
br label %15
15: ; preds = %15, %13
%16 = phi i32 [ 1, %13 ], [ %34, %15 ]
%17 = phi i32 [ %5, %13 ], [ %33, %15 ]
%18 = phi i32 [ 0, %13 ], [ %35, %15 ]
%19 = or i32 %16, %17
%20 = shl i32 %16, 1
%21 = or i32 %20, %19
%22 = shl i32 %16, 2
%23 = or i32 %22, %21
%24 = shl i32 %16, 3
%25 = or i32 %24, %23
%26 = shl i32 %16, 4
%27 = or i32 %26, %25
%28 = shl i32 %16, 5
%29 = or i32 %28, %27
%30 = shl i32 %16, 6
%31 = or i32 %30, %29
%32 = shl i32 %16, 7
%33 = or i32 %32, %31
%34 = shl i32 %16, 8
%35 = add i32 %18, 8
%36 = icmp eq i32 %35, %14
br i1 %36, label %37, label %15
37: ; preds = %15, %9
%38 = phi i32 [ undef, %9 ], [ %33, %15 ]
%39 = phi i32 [ 1, %9 ], [ %34, %15 ]
%40 = phi i32 [ %5, %9 ], [ %33, %15 ]
%41 = icmp eq i32 %10, 0
br i1 %41, label %50, label %42
42: ; preds = %37, %42
%43 = phi i32 [ %47, %42 ], [ %39, %37 ]
%44 = phi i32 [ %46, %42 ], [ %40, %37 ]
%45 = phi i32 [ %48, %42 ], [ 0, %37 ]
%46 = or i32 %43, %44
%47 = shl i32 %43, 1
%48 = add i32 %45, 1
%49 = icmp eq i32 %48, %10
br i1 %49, label %50, label %42
50: ; preds = %37, %42, %3
%51 = phi i32 [ %5, %3 ], [ %38, %37 ], [ %46, %42 ]
ret i32 %51
}