unsigned char *bin2str(unsigned char *buffer_in, char *out) {
  char s = *buffer_in;
  char t1 = (s & 0xF0) >> 4;
  char t2 = (s & 0x0F);
  if (t1 <= 9)
    *out = '0' + t1;
  else if (t1 > 9)
    *out = 'A' + t1 - 10;
  out++;
  if (t2 <= 9)
    *out = '0' + t2;
  else if (t2 > 9)
    *out = 'A' + t2 - 10;
  return ++buffer_in;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bin2str>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%al
mov    %al,-0x11(%rbp)
movsbl -0x11(%rbp),%eax
and    $0xf0,%eax
sar    $0x4,%eax
mov    %al,-0x12(%rbp)
movsbl -0x11(%rbp),%eax
and    $0xf,%eax
mov    %al,-0x13(%rbp)
movsbl -0x12(%rbp),%eax
cmp    $0x9,%eax
jg     114f <bin2str+0x4f>
movsbl -0x12(%rbp),%eax
add    $0x30,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
jmp    1173 <bin2str+0x73>
movsbl -0x12(%rbp),%eax
cmp    $0x9,%eax
jle    116e <bin2str+0x6e>
movsbl -0x12(%rbp),%eax
add    $0x41,%eax
sub    $0xa,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
jmp    1173 <bin2str+0x73>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
movsbl -0x13(%rbp),%eax
cmp    $0x9,%eax
jg     11a0 <bin2str+0xa0>
movsbl -0x13(%rbp),%eax
add    $0x30,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
jmp    11c4 <bin2str+0xc4>
movsbl -0x13(%rbp),%eax
cmp    $0x9,%eax
jle    11bf <bin2str+0xbf>
movsbl -0x13(%rbp),%eax
add    $0x41,%eax
sub    $0xa,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
jmp    11c4 <bin2str+0xc4>
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bin2str>:
mov    (%rdi),%al
mov    %eax,%ecx
shr    $0x4,%cl
mov    %eax,%edx
and    $0xf,%dl
lea    0x37(%rcx),%r8d
or     $0x30,%cl
cmp    $0xa0,%al
movzbl %cl,%eax
movzbl %r8b,%ecx
cmovb  %eax,%ecx
mov    %cl,(%rsi)
lea    0x37(%rdx),%eax
lea    0x30(%rdx),%ecx
cmp    $0xa,%dl
movzbl %cl,%ecx
movzbl %al,%eax
cmovb  %ecx,%eax
mov    %al,0x1(%rsi)
lea    0x1(%rdi),%rax
ret

LLVM IR (-O0):
define i8* @bin2str(i8* %0, i8* %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i8
%6 = alloca i8
%7 = alloca i8
store i8* %0, i8** %3
store i8* %1, i8** %4
%8 = load i8*, i8** %3
%9 = load i8, i8* %8
store i8 %9, i8* %5
%10 = load i8, i8* %5
%11 = sext i8 %10 to i32
%12 = and i32 %11, 240
%13 = ashr i32 %12, 4
%14 = trunc i32 %13 to i8
store i8 %14, i8* %6
%15 = load i8, i8* %5
%16 = sext i8 %15 to i32
%17 = and i32 %16, 15
%18 = trunc i32 %17 to i8
store i8 %18, i8* %7
%19 = load i8, i8* %6
%20 = sext i8 %19 to i32
%21 = icmp sle i32 %20, 9
br i1 %21, label %22, label %28
22: ; preds = %2
%23 = load i8, i8* %6
%24 = sext i8 %23 to i32
%25 = add nsw i32 48, %24
%26 = trunc i32 %25 to i8
%27 = load i8*, i8** %4
store i8 %26, i8* %27
br label %40
28: ; preds = %2
%29 = load i8, i8* %6
%30 = sext i8 %29 to i32
%31 = icmp sgt i32 %30, 9
br i1 %31, label %32, label %39
32: ; preds = %28
%33 = load i8, i8* %6
%34 = sext i8 %33 to i32
%35 = add nsw i32 65, %34
%36 = sub nsw i32 %35, 10
%37 = trunc i32 %36 to i8
%38 = load i8*, i8** %4
store i8 %37, i8* %38
br label %39
39: ; preds = %32, %28
br label %40
40: ; preds = %39, %22
%41 = load i8*, i8** %4
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %41, i32 1
store i8* %42, i8** %4
%43 = load i8, i8* %7
%44 = sext i8 %43 to i32
%45 = icmp sle i32 %44, 9
br i1 %45, label %46, label %52
46: ; preds = %40
%47 = load i8, i8* %7
%48 = sext i8 %47 to i32
%49 = add nsw i32 48, %48
%50 = trunc i32 %49 to i8
%51 = load i8*, i8** %4
store i8 %50, i8* %51
br label %64
52: ; preds = %40
%53 = load i8, i8* %7
%54 = sext i8 %53 to i32
%55 = icmp sgt i32 %54, 9
br i1 %55, label %56, label %63
56: ; preds = %52
%57 = load i8, i8* %7
%58 = sext i8 %57 to i32
%59 = add nsw i32 65, %58
%60 = sub nsw i32 %59, 10
%61 = trunc i32 %60 to i8
%62 = load i8*, i8** %4
store i8 %61, i8* %62
br label %63
63: ; preds = %56, %52
br label %64
64: ; preds = %63, %46
%65 = load i8*, i8** %3
%66 = getelementptr inbounds i8, i8* %65, i32 1
store i8* %66, i8** %3
ret i8* %66
}

LLVM IR (-O2):
define i8* @bin2str(i8* %0, i8* nocapture writeonly %1) {
%3 = load i8, i8* %0
%4 = lshr i8 %3, 4
%5 = and i8 %3, 15
%6 = icmp ult i8 %3, -96
%7 = add nuw nsw i8 %4, 55
%8 = or i8 %4, 48
%9 = select i1 %6, i8 %8, i8 %7
store i8 %9, i8* %1
%10 = icmp ult i8 %5, 10
%11 = add nuw nsw i8 %5, 55
%12 = or i8 %5, 48
%13 = select i1 %10, i8 %12, i8 %11
%14 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
store i8 %13, i8* %14
%15 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 1
ret i8* %15
}