int to_utf8(unsigned long uc, unsigned char *p) {
  unsigned char const *p_orig = p;
  if (uc <= 0x7f)
    *p++ = uc;
  else if (uc < (1ul << (5 + 6))) {
    *p++ = 0xC0 | (uc >> 6);
    goto a;
  } else if (uc < (1ul << (4 + 6 + 6))) {
    *p++ = 0xE0 | (uc >> (6 + 6));
    goto b;
  } else if (uc < (1ul << (3 + 6 + 6 + 6))) {
    *p++ = 0xF0 | (uc >> (6 + 6 + 6));
    goto c;
  } else if (uc < (1ul << (2 + 6 + 6 + 6 + 6))) {
    *p++ = 0xF8 | (uc >> (6 + 6 + 6 + 6));
    goto d;
  } else {
    *p++ = 0xFC | (uc >> (6 + 6 + 6 + 6 + 6));
    *p++ = 0x80 | ((uc >> (6 + 6 + 6 + 6)) & 0x3F);
  d:
    *p++ = 0x80 | ((uc >> (6 + 6 + 6)) & 0x3F);
  c:
    *p++ = 0x80 | ((uc >> (6 + 6)) & 0x3F);
  b:
    *p++ = 0x80 | ((uc >> 6) & 0x3F);
  a:
    *p++ = 0x80 | (uc & 0x3F);
  }
  return p - p_orig;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<to_utf8>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
cmpq   $0x7f,-0x8(%rbp)
ja     113b <to_utf8+0x3b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    12f5 <to_utf8+0x1f5>
cmpq   $0x800,-0x8(%rbp)
jae    116f <to_utf8+0x6f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
shr    $0x6,%rax
or     $0xc0,%rax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    12c0 <to_utf8+0x1c0>
cmpq   $0x10000,-0x8(%rbp)
jae    11a3 <to_utf8+0xa3>
mov    -0x8(%rbp),%rax
shr    $0xc,%rax
or     $0xe0,%rax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    129b <to_utf8+0x19b>
cmpq   $0x200000,-0x8(%rbp)
jae    11d7 <to_utf8+0xd7>
mov    -0x8(%rbp),%rax
shr    $0x12,%rax
or     $0xf0,%rax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    1276 <to_utf8+0x176>
cmpq   $0x4000000,-0x8(%rbp)
04
jae    120b <to_utf8+0x10b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
shr    $0x18,%rax
or     $0xf8,%rax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    1251 <to_utf8+0x151>
mov    -0x8(%rbp),%rax
shr    $0x1e,%rax
or     $0xfc,%rax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
shr    $0x18,%rax
and    $0x3f,%rax
or     $0x80,%rax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
shr    $0x12,%rax
and    $0x3f,%rax
or     $0x80,%rax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
shr    $0xc,%rax
and    $0x3f,%rax
or     $0x80,%rax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
shr    $0x6,%rax
and    $0x3f,%rax
or     $0x80,%rax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
and    $0x3f,%rax
or     $0x80,%rax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    12e6 <to_utf8+0x1e6>
jmp    12eb <to_utf8+0x1eb>
jmp    12f0 <to_utf8+0x1f0>
jmp    12f5 <to_utf8+0x1f5>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<to_utf8>:
cmp    $0x7f,%rdi
ja     1110 <to_utf8+0x10>
lea    0x1(%rsi),%rax
mov    %dil,(%rsi)
sub    %esi,%eax
ret
cmp    $0x7ff,%rdi
ja     112c <to_utf8+0x2c>
mov    %rdi,%rax
shr    $0x6,%rax
or     $0xc0,%al
mov    %al,(%rsi)
mov    %rsi,%rax
jmp    11cc <to_utf8+0xcc>
cmp    $0xffff,%rdi
ja     1147 <to_utf8+0x47>
mov    %rdi,%rcx
shr    $0xc,%rcx
or     $0xe0,%cl
lea    0x1(%rsi),%rax
mov    %cl,(%rsi)
jmp    11bd <to_utf8+0xbd>
cmp    $0x1fffff,%rdi
ja     1160 <to_utf8+0x60>
mov    %rdi,%rax
shr    $0x12,%rax
or     $0xf0,%al
mov    %al,(%rsi)
mov    %rsi,%rax
jmp    11a9 <to_utf8+0xa9>
cmp    $0x3ffffff,%rdi
ja     117b <to_utf8+0x7b>
mov    %rdi,%rcx
shr    $0x18,%rcx
or     $0xf8,%cl
lea    0x1(%rsi),%rax
mov    %cl,(%rsi)
jmp    119a <to_utf8+0x9a>
mov    %rdi,%rax
shr    $0x1e,%rax
or     $0xfc,%al
mov    %al,(%rsi)
mov    %rdi,%rcx
shr    $0x18,%rcx
and    $0x3f,%cl
or     $0x80,%cl
lea    0x2(%rsi),%rax
mov    %cl,0x1(%rsi)
mov    %rdi,%rcx
shr    $0x12,%rcx
and    $0x3f,%cl
or     $0x80,%cl
mov    %cl,(%rax)
mov    %rdi,%rcx
shr    $0xc,%rcx
and    $0x3f,%cl
or     $0x80,%cl
mov    %cl,0x1(%rax)
add    $0x2,%rax
mov    %rdi,%rcx
shr    $0x6,%rcx
and    $0x3f,%cl
or     $0x80,%cl
mov    %cl,(%rax)
and    $0x3f,%dil
or     $0x80,%dil
mov    %dil,0x1(%rax)
add    $0x2,%rax
sub    %esi,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @to_utf8(i64 %0, i8* %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i8*
store i64 %0, i64* %3
store i8* %1, i8** %4
%6 = load i8*, i8** %4
store i8* %6, i8** %5
%7 = load i64, i64* %3
%8 = icmp ule i64 %7, 127
br i1 %8, label %9, label %14
9: ; preds = %2
%10 = load i64, i64* %3
%11 = trunc i64 %10 to i8
%12 = load i8*, i8** %4
%13 = getelementptr inbounds i8, i8* %12, i32 1
store i8* %13, i8** %4
store i8 %11, i8* %12
br label %103
14: ; preds = %2
%15 = load i64, i64* %3
%16 = icmp ult i64 %15, 2048
br i1 %16, label %17, label %24
17: ; preds = %14
%18 = load i64, i64* %3
%19 = lshr i64 %18, 6
%20 = or i64 192, %19
%21 = trunc i64 %20 to i8
%22 = load i8*, i8** %4
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %22, i32 1
store i8* %23, i8** %4
store i8 %21, i8* %22
br label %92
24: ; preds = %14
%25 = load i64, i64* %3
%26 = icmp ult i64 %25, 65536
br i1 %26, label %27, label %34
27: ; preds = %24
%28 = load i64, i64* %3
%29 = lshr i64 %28, 12
%30 = or i64 224, %29
%31 = trunc i64 %30 to i8
%32 = load i8*, i8** %4
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %32, i32 1
store i8* %33, i8** %4
store i8 %31, i8* %32
br label %84
34: ; preds = %24
%35 = load i64, i64* %3
%36 = icmp ult i64 %35, 2097152
br i1 %36, label %37, label %44
37: ; preds = %34
%38 = load i64, i64* %3
%39 = lshr i64 %38, 18
%40 = or i64 240, %39
%41 = trunc i64 %40 to i8
%42 = load i8*, i8** %4
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %42, i32 1
store i8* %43, i8** %4
store i8 %41, i8* %42
br label %76
44: ; preds = %34
%45 = load i64, i64* %3
%46 = icmp ult i64 %45, 67108864
br i1 %46, label %47, label %54
47: ; preds = %44
%48 = load i64, i64* %3
%49 = lshr i64 %48, 24
%50 = or i64 248, %49
%51 = trunc i64 %50 to i8
%52 = load i8*, i8** %4
%53 = getelementptr inbounds i8, i8* %52, i32 1
store i8* %53, i8** %4
store i8 %51, i8* %52
br label %68
54: ; preds = %44
%55 = load i64, i64* %3
%56 = lshr i64 %55, 30
%57 = or i64 252, %56
%58 = trunc i64 %57 to i8
%59 = load i8*, i8** %4
%60 = getelementptr inbounds i8, i8* %59, i32 1
store i8* %60, i8** %4
store i8 %58, i8* %59
%61 = load i64, i64* %3
%62 = lshr i64 %61, 24
%63 = and i64 %62, 63
%64 = or i64 128, %63
%65 = trunc i64 %64 to i8
%66 = load i8*, i8** %4
%67 = getelementptr inbounds i8, i8* %66, i32 1
store i8* %67, i8** %4
store i8 %65, i8* %66
br label %68
68: ; preds = %54, %47
%69 = load i64, i64* %3
%70 = lshr i64 %69, 18
%71 = and i64 %70, 63
%72 = or i64 128, %71
%73 = trunc i64 %72 to i8
%74 = load i8*, i8** %4
%75 = getelementptr inbounds i8, i8* %74, i32 1
store i8* %75, i8** %4
store i8 %73, i8* %74
br label %76
76: ; preds = %68, %37
%77 = load i64, i64* %3
%78 = lshr i64 %77, 12
%79 = and i64 %78, 63
%80 = or i64 128, %79
%81 = trunc i64 %80 to i8
%82 = load i8*, i8** %4
%83 = getelementptr inbounds i8, i8* %82, i32 1
store i8* %83, i8** %4
store i8 %81, i8* %82
br label %84
84: ; preds = %76, %27
%85 = load i64, i64* %3
%86 = lshr i64 %85, 6
%87 = and i64 %86, 63
%88 = or i64 128, %87
%89 = trunc i64 %88 to i8
%90 = load i8*, i8** %4
%91 = getelementptr inbounds i8, i8* %90, i32 1
store i8* %91, i8** %4
store i8 %89, i8* %90
br label %92
92: ; preds = %84, %17
%93 = load i64, i64* %3
%94 = and i64 %93, 63
%95 = or i64 128, %94
%96 = trunc i64 %95 to i8
%97 = load i8*, i8** %4
%98 = getelementptr inbounds i8, i8* %97, i32 1
store i8* %98, i8** %4
store i8 %96, i8* %97
br label %99
99: ; preds = %92
br label %100
100: ; preds = %99
br label %101
101: ; preds = %100
br label %102
102: ; preds = %101
br label %103
103: ; preds = %102, %9
%104 = load i8*, i8** %4
%105 = load i8*, i8** %5
%106 = ptrtoint i8* %104 to i64
%107 = ptrtoint i8* %105 to i64
%108 = sub i64 %106, %107
%109 = trunc i64 %108 to i32
ret i32 %109
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @to_utf8(i64 %0, i8* %1) {
%3 = icmp ult i64 %0, 128
br i1 %3, label %4, label %7
4: ; preds = %2
%5 = trunc i64 %0 to i8
%6 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
store i8 %5, i8* %1
br label %70
7: ; preds = %2
%8 = icmp ult i64 %0, 2048
br i1 %8, label %9, label %13
9: ; preds = %7
%10 = lshr i64 %0, 6
%11 = trunc i64 %10 to i8
%12 = or i8 %11, -64
store i8 %12, i8* %1
br label %63
13: ; preds = %7
%14 = icmp ult i64 %0, 65536
br i1 %14, label %15, label %20
15: ; preds = %13
%16 = lshr i64 %0, 12
%17 = trunc i64 %16 to i8
%18 = or i8 %17, -32
%19 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
store i8 %18, i8* %1
br label %57
20: ; preds = %13
%21 = icmp ult i64 %0, 2097152
br i1 %21, label %22, label %26
22: ; preds = %20
%23 = lshr i64 %0, 18
%24 = trunc i64 %23 to i8
%25 = or i8 %24, -16
store i8 %25, i8* %1
br label %49
26: ; preds = %20
%27 = icmp ult i64 %0, 67108864
br i1 %27, label %28, label %33
28: ; preds = %26
%29 = lshr i64 %0, 24
%30 = trunc i64 %29 to i8
%31 = or i8 %30, -8
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
store i8 %31, i8* %1
br label %43
33: ; preds = %26
%34 = lshr i64 %0, 30
%35 = trunc i64 %34 to i8
%36 = or i8 %35, -4
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
store i8 %36, i8* %1
%38 = lshr i64 %0, 24
%39 = trunc i64 %38 to i8
%40 = and i8 %39, 63
%41 = or i8 %40, -128
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 2
store i8 %41, i8* %37
br label %43
43: ; preds = %33, %28
%44 = phi i8* [ %32, %28 ], [ %42, %33 ]
%45 = lshr i64 %0, 18
%46 = trunc i64 %45 to i8
%47 = and i8 %46, 63
%48 = or i8 %47, -128
store i8 %48, i8* %44
br label %49
49: ; preds = %43, %22
%50 = phi i8* [ %1, %22 ], [ %44, %43 ]
%51 = getelementptr inbounds i8, i8* %50, i64 1
%52 = lshr i64 %0, 12
%53 = trunc i64 %52 to i8
%54 = and i8 %53, 63
%55 = or i8 %54, -128
%56 = getelementptr inbounds i8, i8* %50, i64 2
store i8 %55, i8* %51
br label %57
57: ; preds = %49, %15
%58 = phi i8* [ %19, %15 ], [ %56, %49 ]
%59 = lshr i64 %0, 6
%60 = trunc i64 %59 to i8
%61 = and i8 %60, 63
%62 = or i8 %61, -128
store i8 %62, i8* %58
br label %63
63: ; preds = %57, %9
%64 = phi i8* [ %1, %9 ], [ %58, %57 ]
%65 = getelementptr inbounds i8, i8* %64, i64 1
%66 = trunc i64 %0 to i8
%67 = and i8 %66, 63
%68 = or i8 %67, -128
%69 = getelementptr inbounds i8, i8* %64, i64 2
store i8 %68, i8* %65
br label %70
70: ; preds = %63, %4
%71 = phi i8* [ %6, %4 ], [ %69, %63 ]
%72 = ptrtoint i8* %71 to i64
%73 = ptrtoint i8* %1 to i64
%74 = sub i64 %72, %73
%75 = trunc i64 %74 to i32
ret i32 %75
}