int read_11_bits(unsigned char *buf, int offset) {
  int byte_offset, ioffset, present, initbits, res;
  int b0, b1, b2;
  byte_offset = offset >> 3;
  ioffset = (8 - (offset & 7));
  b0 = (int)buf[byte_offset] & 255;
  b1 = (int)buf[byte_offset + 1] & 255;
  res = b0 << (11 - ioffset);
  if (ioffset >= 3) {
    return (res | (b1 >> (ioffset - 3))) & ((1 << 11) - 1);
  } else
    b2 = (int)buf[byte_offset + 2] & 255;
  return (res | (b1 << (3 - ioffset)) | b2 >> (ioffset + 5)) & ((1 << 11) - 1);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<read_11_bits>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sar    $0x3,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
and    $0x7,%ecx
mov    $0x8,%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
and    $0xff,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
and    $0xff,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    $0xb,%ecx
sub    -0x1c(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x3,-0x1c(%rbp)
jl     118a <read_11_bits+0x8a>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    -0x30(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x3,%ecx
sar    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
or     %ecx,%eax
and    $0x7ff,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11ce <read_11_bits+0xce>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
and    $0xff,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    -0x30(%rbp),%edx
mov    $0x3,%ecx
sub    -0x1c(%rbp),%ecx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
or     %ecx,%eax
mov    -0x34(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x5,%ecx
sar    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
or     %ecx,%eax
and    $0x7ff,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<read_11_bits>:
mov    %esi,%eax
sar    $0x3,%eax
and    $0x7,%esi
movslq %eax,%rdx
movzbl (%rdi,%rdx,1),%r8d
movzbl 0x1(%rdi,%rdx,1),%eax
lea    0x3(%rsi),%ecx
shl    %cl,%r8d
cmp    $0x5,%esi
ja     1130 <read_11_bits+0x30>
mov    $0x5,%cl
sub    %sil,%cl
shr    %cl,%eax
or     %r8d,%eax
and    $0x7ff,%eax
ret
movzbl 0x2(%rdx,%rdi,1),%edx
lea    -0x5(%rsi),%ecx
shl    %cl,%eax
mov    $0xd,%cl
sub    %sil,%cl
shr    %cl,%edx
or     %r8d,%eax
and    $0x7ff,%eax
or     %edx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @read_11_bits(i8* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store i8* %0, i8** %4
store i32 %1, i32* %5
%14 = load i32, i32* %5
%15 = ashr i32 %14, 3
store i32 %15, i32* %6
%16 = load i32, i32* %5
%17 = and i32 %16, 7
%18 = sub nsw i32 8, %17
store i32 %18, i32* %7
%19 = load i8*, i8** %4
%20 = load i32, i32* %6
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %19, i64 %21
%23 = load i8, i8* %22
%24 = zext i8 %23 to i32
%25 = and i32 %24, 255
store i32 %25, i32* %11
%26 = load i8*, i8** %4
%27 = load i32, i32* %6
%28 = add nsw i32 %27, 1
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %26, i64 %29
%31 = load i8, i8* %30
%32 = zext i8 %31 to i32
%33 = and i32 %32, 255
store i32 %33, i32* %12
%34 = load i32, i32* %11
%35 = load i32, i32* %7
%36 = sub nsw i32 11, %35
%37 = shl i32 %34, %36
store i32 %37, i32* %10
%38 = load i32, i32* %7
%39 = icmp sge i32 %38, 3
br i1 %39, label %40, label %48
40: ; preds = %2
%41 = load i32, i32* %10
%42 = load i32, i32* %12
%43 = load i32, i32* %7
%44 = sub nsw i32 %43, 3
%45 = ashr i32 %42, %44
%46 = or i32 %41, %45
%47 = and i32 %46, 2047
store i32 %47, i32* %3
br label %70
48: ; preds = %2
%49 = load i8*, i8** %4
%50 = load i32, i32* %6
%51 = add nsw i32 %50, 2
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i8, i8* %49, i64 %52
%54 = load i8, i8* %53
%55 = zext i8 %54 to i32
%56 = and i32 %55, 255
store i32 %56, i32* %13
br label %57
57: ; preds = %48
%58 = load i32, i32* %10
%59 = load i32, i32* %12
%60 = load i32, i32* %7
%61 = sub nsw i32 3, %60
%62 = shl i32 %59, %61
%63 = or i32 %58, %62
%64 = load i32, i32* %13
%65 = load i32, i32* %7
%66 = add nsw i32 %65, 5
%67 = ashr i32 %64, %66
%68 = or i32 %63, %67
%69 = and i32 %68, 2047
store i32 %69, i32* %3
br label %70
70: ; preds = %57, %40
%71 = load i32, i32* %3
ret i32 %71
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @read_11_bits(i8* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = ashr i32 %1, 3
%4 = and i32 %1, 7
%5 = sext i32 %3 to i64
%6 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %5
%7 = load i8, i8* %6
%8 = zext i8 %7 to i32
%9 = add nsw i32 %3, 1
%10 = sext i32 %9 to i64
%11 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %10
%12 = load i8, i8* %11
%13 = zext i8 %12 to i32
%14 = add nuw nsw i32 %4, 3
%15 = shl nuw nsw i32 %8, %14
%16 = icmp ult i32 %4, 6
br i1 %16, label %17, label %22
17: ; preds = %2
%18 = sub nuw nsw i32 5, %4
%19 = lshr i32 %13, %18
%20 = or i32 %19, %15
%21 = and i32 %20, 2047
br label %35
22: ; preds = %2
%23 = add nsw i32 %3, 2
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %24
%26 = load i8, i8* %25
%27 = zext i8 %26 to i32
%28 = add nsw i32 %4, -5
%29 = shl nuw nsw i32 %13, %28
%30 = or i32 %29, %15
%31 = sub nuw nsw i32 13, %4
%32 = lshr i32 %27, %31
%33 = and i32 %30, 2047
%34 = or i32 %32, %33
br label %35
35: ; preds = %22, %17
%36 = phi i32 [ %21, %17 ], [ %34, %22 ]
ret i32 %36
}