unsigned int utf8decode(const char *str) {
  const unsigned char *s = (const unsigned char *)str;
  unsigned int unichar = 0;
  if (*s < 0x80) {
    unichar = *s;
  } else if (*s < 0xE0) {
    unichar = *s++ & 0x1F;
    unichar <<= 6;
    unichar |= *s & 0x3F;
  } else if (*s < 0xF0) {
    unichar = *s++ & 0x0F;
    unichar <<= 6;
    unichar |= *s++ & 0x3F;
    unichar <<= 6;
    unichar |= *s & 0x3F;
  } else {
    unichar = *s++ & 0x0F;
    unichar <<= 6;
    unichar |= *s++ & 0x3F;
    unichar <<= 6;
    unichar |= *s++ & 0x3F;
    unichar <<= 6;
    unichar |= *s & 0x3F;
  }
  return unichar;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<utf8decode>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
cmp    $0x80,%eax
jge    1138 <utf8decode+0x38>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    126f <utf8decode+0x16f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
cmp    $0xe0,%eax
jge    1180 <utf8decode+0x80>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rbp)
movzbl (%rax),%eax
and    $0x1f,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
shl    $0x6,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
and    $0x3f,%eax
or     -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    126a <utf8decode+0x16a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
cmp    $0xf0,%eax
jge    11ec <utf8decode+0xec>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rbp)
movzbl (%rax),%eax
and    $0xf,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
shl    $0x6,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rbp)
movzbl (%rax),%eax
and    $0x3f,%eax
or     -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
shl    $0x6,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
and    $0x3f,%eax
or     -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1265 <utf8decode+0x165>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rbp)
movzbl (%rax),%eax
and    $0xf,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
shl    $0x6,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rbp)
movzbl (%rax),%eax
and    $0x3f,%eax
or     -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
shl    $0x6,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rbp)
movzbl (%rax),%eax
and    $0x3f,%eax
or     -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
shl    $0x6,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
and    $0x3f,%eax
or     -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    126a <utf8decode+0x16a>
jmp    126f <utf8decode+0x16f>
mov    -0x14(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<utf8decode>:
movzbl (%rdi),%eax
test   %al,%al
js     1108 <utf8decode+0x8>
ret
cmp    $0xdf,%al
ja     111a <utf8decode+0x1a>
add    $0x1,%rdi
and    $0x1f,%eax
shl    $0x6,%eax
mov    %eax,%ecx
jmp    114b <utf8decode+0x4b>
mov    %eax,%edx
and    $0xf,%edx
shl    $0x6,%edx
movzbl 0x1(%rdi),%ecx
and    $0x3f,%ecx
or     %edx,%ecx
cmp    $0xef,%al
ja     1138 <utf8decode+0x38>
add    $0x2,%rdi
shl    $0x6,%ecx
jmp    114b <utf8decode+0x4b>
movzbl 0x2(%rdi),%eax
add    $0x3,%rdi
and    $0x3f,%eax
shl    $0xc,%ecx
shl    $0x6,%eax
or     %eax,%ecx
movzbl (%rdi),%eax
and    $0x3f,%eax
or     %ecx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @utf8decode(i8* %0) {
%2 = alloca i8*
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i32
store i8* %0, i8** %2
%5 = load i8*, i8** %2
store i8* %5, i8** %3
store i32 0, i32* %4
%6 = load i8*, i8** %3
%7 = load i8, i8* %6
%8 = zext i8 %7 to i32
%9 = icmp slt i32 %8, 128
br i1 %9, label %10, label %14
10: ; preds = %1
%11 = load i8*, i8** %3
%12 = load i8, i8* %11
%13 = zext i8 %12 to i32
store i32 %13, i32* %4
br label %95
14: ; preds = %1
%15 = load i8*, i8** %3
%16 = load i8, i8* %15
%17 = zext i8 %16 to i32
%18 = icmp slt i32 %17, 224
br i1 %18, label %19, label %33
19: ; preds = %14
%20 = load i8*, i8** %3
%21 = getelementptr inbounds i8, i8* %20, i32 1
store i8* %21, i8** %3
%22 = load i8, i8* %20
%23 = zext i8 %22 to i32
%24 = and i32 %23, 31
store i32 %24, i32* %4
%25 = load i32, i32* %4
%26 = shl i32 %25, 6
store i32 %26, i32* %4
%27 = load i8*, i8** %3
%28 = load i8, i8* %27
%29 = zext i8 %28 to i32
%30 = and i32 %29, 63
%31 = load i32, i32* %4
%32 = or i32 %31, %30
store i32 %32, i32* %4
br label %94
33: ; preds = %14
%34 = load i8*, i8** %3
%35 = load i8, i8* %34
%36 = zext i8 %35 to i32
%37 = icmp slt i32 %36, 240
br i1 %37, label %38, label %61
38: ; preds = %33
%39 = load i8*, i8** %3
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %39, i32 1
store i8* %40, i8** %3
%41 = load i8, i8* %39
%42 = zext i8 %41 to i32
%43 = and i32 %42, 15
store i32 %43, i32* %4
%44 = load i32, i32* %4
%45 = shl i32 %44, 6
store i32 %45, i32* %4
%46 = load i8*, i8** %3
%47 = getelementptr inbounds i8, i8* %46, i32 1
store i8* %47, i8** %3
%48 = load i8, i8* %46
%49 = zext i8 %48 to i32
%50 = and i32 %49, 63
%51 = load i32, i32* %4
%52 = or i32 %51, %50
store i32 %52, i32* %4
%53 = load i32, i32* %4
%54 = shl i32 %53, 6
store i32 %54, i32* %4
%55 = load i8*, i8** %3
%56 = load i8, i8* %55
%57 = zext i8 %56 to i32
%58 = and i32 %57, 63
%59 = load i32, i32* %4
%60 = or i32 %59, %58
store i32 %60, i32* %4
br label %93
61: ; preds = %33
%62 = load i8*, i8** %3
%63 = getelementptr inbounds i8, i8* %62, i32 1
store i8* %63, i8** %3
%64 = load i8, i8* %62
%65 = zext i8 %64 to i32
%66 = and i32 %65, 15
store i32 %66, i32* %4
%67 = load i32, i32* %4
%68 = shl i32 %67, 6
store i32 %68, i32* %4
%69 = load i8*, i8** %3
%70 = getelementptr inbounds i8, i8* %69, i32 1
store i8* %70, i8** %3
%71 = load i8, i8* %69
%72 = zext i8 %71 to i32
%73 = and i32 %72, 63
%74 = load i32, i32* %4
%75 = or i32 %74, %73
store i32 %75, i32* %4
%76 = load i32, i32* %4
%77 = shl i32 %76, 6
store i32 %77, i32* %4
%78 = load i8*, i8** %3
%79 = getelementptr inbounds i8, i8* %78, i32 1
store i8* %79, i8** %3
%80 = load i8, i8* %78
%81 = zext i8 %80 to i32
%82 = and i32 %81, 63
%83 = load i32, i32* %4
%84 = or i32 %83, %82
store i32 %84, i32* %4
%85 = load i32, i32* %4
%86 = shl i32 %85, 6
store i32 %86, i32* %4
%87 = load i8*, i8** %3
%88 = load i8, i8* %87
%89 = zext i8 %88 to i32
%90 = and i32 %89, 63
%91 = load i32, i32* %4
%92 = or i32 %91, %90
store i32 %92, i32* %4
br label %93
93: ; preds = %61, %38
br label %94
94: ; preds = %93, %19
br label %95
95: ; preds = %94, %10
%96 = load i32, i32* %4
ret i32 %96
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @utf8decode(i8* nocapture %0) {
%2 = load i8, i8* %0
%3 = zext i8 %2 to i32
%4 = icmp sgt i8 %2, -1
br i1 %4, label %38, label %5
5: ; preds = %1
%6 = icmp ult i8 %2, -32
br i1 %6, label %7, label %11
7: ; preds = %5
%8 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 1
%9 = shl nuw nsw i32 %3, 6
%10 = and i32 %9, 1984
br label %31
11: ; preds = %5
%12 = icmp ult i8 %2, -16
%13 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 1
%14 = shl nuw nsw i32 %3, 6
%15 = and i32 %14, 960
%16 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 2
%17 = load i8, i8* %13
%18 = and i8 %17, 63
%19 = zext i8 %18 to i32
%20 = or i32 %15, %19
br i1 %12, label %21, label %23
21: ; preds = %11
%22 = shl nuw nsw i32 %20, 6
br label %31
23: ; preds = %11
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 3
%25 = load i8, i8* %16
%26 = and i8 %25, 63
%27 = zext i8 %26 to i32
%28 = shl nuw nsw i32 %20, 12
%29 = shl nuw nsw i32 %27, 6
%30 = or i32 %28, %29
br label %31
31: ; preds = %21, %23, %7
%32 = phi i8* [ %8, %7 ], [ %24, %23 ], [ %16, %21 ]
%33 = phi i32 [ %10, %7 ], [ %30, %23 ], [ %22, %21 ]
%34 = load i8, i8* %32
%35 = and i8 %34, 63
%36 = zext i8 %35 to i32
%37 = or i32 %33, %36
br label %38
38: ; preds = %31, %1
%39 = phi i32 [ %3, %1 ], [ %37, %31 ]
ret i32 %39
}