void int_to_UL16_pcm(unsigned total_samples, const int int_samples[],
                     unsigned char pcm_samples[]) {
  for (; total_samples; total_samples--) {
    register int i = int_samples[0];
    i += (1 << 15);
    pcm_samples[1] = (i >> 8) & 0xFF;
    pcm_samples[0] = i & 0xFF;
    int_samples += 1;
    pcm_samples += 2;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<int_to_UL16_pcm>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
je     1177 <int_to_UL16_pcm+0x77>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x8000,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sar    $0x8,%eax
and    $0xff,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %cl,0x1(%rax)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
and    $0xff,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x2,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    110f <int_to_UL16_pcm+0xf>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<int_to_UL16_pcm>:
push   %rbx
test   %edi,%edi
je     1288 <int_to_UL16_pcm+0x188>
lea    -0x1(%rdi),%r8d
cmp    $0x7,%r8d
jb     1135 <int_to_UL16_pcm+0x35>
lea    (%rsi,%r8,4),%rax
add    $0x4,%rax
cmp    %rdx,%rax
jbe    11db <int_to_UL16_pcm+0xdb>
lea    (%rdx,%r8,2),%rax
add    $0x2,%rax
cmp    %rsi,%rax
jbe    11db <int_to_UL16_pcm+0xdb>
mov    %rdx,%rax
mov    %rsi,%r10
lea    -0x1(%rdi),%r8d
test   $0x3,%dil
je     1170 <int_to_UL16_pcm+0x70>
mov    %edi,%esi
and    $0x3,%esi
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax)
mov    (%r10),%edx
lea    0x8000(%rdx),%ebx
mov    %bh,0x1(%rax)
mov    %dl,(%rax)
add    $0x4,%r10
add    $0x2,%rax
add    $0x1,%rcx
cmp    %ecx,%esi
jne    1150 <int_to_UL16_pcm+0x50>
sub    %ecx,%edi
cmp    $0x3,%r8d
jb     1288 <int_to_UL16_pcm+0x188>
mov    %edi,%ecx
xor    %edx,%edx
xchg   %ax,%ax
mov    (%r10,%rdx,4),%esi
lea    0x8000(%rsi),%ebx
mov    %bh,0x1(%rax,%rdx,2)
mov    %sil,(%rax,%rdx,2)
mov    0x4(%r10,%rdx,4),%esi
lea    0x8000(%rsi),%ebx
mov    %bh,0x3(%rax,%rdx,2)
mov    %sil,0x2(%rax,%rdx,2)
mov    0x8(%r10,%rdx,4),%esi
lea    0x8000(%rsi),%ebx
mov    %bh,0x5(%rax,%rdx,2)
mov    %sil,0x4(%rax,%rdx,2)
mov    0xc(%r10,%rdx,4),%esi
lea    0x8000(%rsi),%ebx
mov    %bh,0x7(%rax,%rdx,2)
mov    %sil,0x6(%rax,%rdx,2)
add    $0x4,%rdx
cmp    %edx,%ecx
jne    1180 <int_to_UL16_pcm+0x80>
jmp    1288 <int_to_UL16_pcm+0x188>
add    $0x1,%r8
mov    %r8,%r9
and    $0xfffffffffffffff8,%r9
sub    %r9d,%edi
lea    (%rdx,%r9,2),%rax
lea    (%rsi,%r9,4),%r10
xor    %ecx,%ecx
movdqa 0xe05(%rip),%xmm0
movdqa 0xe0d(%rip),%xmm1
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movdqu (%rsi,%rcx,4),%xmm2
movdqu 0x10(%rsi,%rcx,4),%xmm3
movdqa %xmm2,%xmm5
paddd  %xmm0,%xmm5
movdqa %xmm3,%xmm4
paddd  %xmm0,%xmm4
psrld  $0x8,%xmm5
psrld  $0x8,%xmm4
pand   %xmm1,%xmm2
packuswb %xmm2,%xmm2
packuswb %xmm2,%xmm2
pand   %xmm1,%xmm5
packuswb %xmm5,%xmm5
packuswb %xmm5,%xmm5
punpcklbw %xmm5,%xmm2
pand   %xmm1,%xmm3
packuswb %xmm3,%xmm3
packuswb %xmm3,%xmm3
pand   %xmm1,%xmm4
packuswb %xmm4,%xmm4
packuswb %xmm4,%xmm4
punpcklbw %xmm4,%xmm3
punpcklqdq %xmm3,%xmm2
movdqu %xmm2,(%rdx,%rcx,2)
add    $0x8,%rcx
cmp    %rcx,%r9
jne    1210 <int_to_UL16_pcm+0x110>
cmp    %r9,%r8
jne    113b <int_to_UL16_pcm+0x3b>
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define void @int_to_UL16_pcm(i32 %0, i32* %1, i8* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32* %1, i32** %5
store i8* %2, i8** %6
br label %8
8: ; preds = %32, %3
%9 = load i32, i32* %4
%10 = icmp ne i32 %9, 0
br i1 %10, label %11, label %35
11: ; preds = %8
%12 = load i32*, i32** %5
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 0
%14 = load i32, i32* %13
store i32 %14, i32* %7
%15 = load i32, i32* %7
%16 = add nsw i32 %15, 32768
store i32 %16, i32* %7
%17 = load i32, i32* %7
%18 = ashr i32 %17, 8
%19 = and i32 %18, 255
%20 = trunc i32 %19 to i8
%21 = load i8*, i8** %6
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i64 1
store i8 %20, i8* %22
%23 = load i32, i32* %7
%24 = and i32 %23, 255
%25 = trunc i32 %24 to i8
%26 = load i8*, i8** %6
%27 = getelementptr inbounds i8, i8* %26, i64 0
store i8 %25, i8* %27
%28 = load i32*, i32** %5
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 1
store i32* %29, i32** %5
%30 = load i8*, i8** %6
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 2
store i8* %31, i8** %6
br label %32
32: ; preds = %11
%33 = load i32, i32* %4
%34 = add i32 %33, -1
store i32 %34, i32* %4
br label %8
35: ; preds = %8
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @int_to_UL16_pcm(i32 %0, i32* nocapture %1, i8* nocapture writeonly %2) {
%4 = bitcast i32* %1 to i8*
%5 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %5, label %125, label %6
6: ; preds = %3
%7 = add i32 %0, -1
%8 = zext i32 %7 to i64
%9 = add nuw nsw i64 %8, 1
%10 = icmp ult i32 %7, 7
br i1 %10, label %59, label %11
11: ; preds = %6
%12 = add i32 %0, -1
%13 = zext i32 %12 to i64
%14 = shl nuw nsw i64 %13, 1
%15 = add nuw nsw i64 %14, 2
%16 = getelementptr i8, i8* %2, i64 %15
%17 = add nuw nsw i64 %13, 1
%18 = getelementptr i32, i32* %1, i64 %17
%19 = bitcast i32* %18 to i8*
%20 = icmp ugt i8* %19, %2
%21 = icmp ugt i8* %16, %4
%22 = and i1 %20, %21
br i1 %22, label %59, label %23
23: ; preds = %11
%24 = and i64 %9, 8589934584
%25 = trunc i64 %24 to i32
%26 = sub i32 %0, %25
%27 = shl nuw nsw i64 %24, 1
%28 = getelementptr i8, i8* %2, i64 %27
%29 = getelementptr i32, i32* %1, i64 %24
br label %30
30: ; preds = %30, %23
%31 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %55, %30 ]
%32 = shl i64 %31, 1
%33 = getelementptr i8, i8* %2, i64 %32
%34 = shl i64 %31, 1
%35 = or i64 %34, 8
%36 = getelementptr i8, i8* %2, i64 %35
%37 = getelementptr i32, i32* %1, i64 %31
%38 = bitcast i32* %37 to <4 x i32>*
%39 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %38
%40 = getelementptr i32, i32* %37, i64 4
%41 = bitcast i32* %40 to <4 x i32>*
%42 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %41
%43 = add nsw <4 x i32> %39, <i32 32768, i32 32768, i32 32768, i32 32768>
%44 = add nsw <4 x i32> %42, <i32 32768, i32 32768, i32 32768, i32 32768>
%45 = lshr <4 x i32> %43, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%46 = lshr <4 x i32> %44, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%47 = trunc <4 x i32> %45 to <4 x i8>
%48 = trunc <4 x i32> %46 to <4 x i8>
%49 = trunc <4 x i32> %39 to <4 x i8>
%50 = trunc <4 x i32> %42 to <4 x i8>
%51 = bitcast i8* %33 to <8 x i8>*
%52 = bitcast i8* %36 to <8 x i8>*
%53 = shufflevector <4 x i8> %49, <4 x i8> %47, <8 x i32> <i32 0, i32 4, i32 1, i32 5, i32 2, i32 6, i32 3, i32 7>
store <8 x i8> %53, <8 x i8>* %51
%54 = shufflevector <4 x i8> %50, <4 x i8> %48, <8 x i32> <i32 0, i32 4, i32 1, i32 5, i32 2, i32 6, i32 3, i32 7>
store <8 x i8> %54, <8 x i8>* %52
%55 = add nuw i64 %31, 8
%56 = icmp eq i64 %55, %24
br i1 %56, label %57, label %30
57: ; preds = %30
%58 = icmp eq i64 %9, %24
br i1 %58, label %125, label %59
59: ; preds = %11, %6, %57
%60 = phi i32 [ %0, %11 ], [ %0, %6 ], [ %26, %57 ]
%61 = phi i8* [ %2, %11 ], [ %2, %6 ], [ %28, %57 ]
%62 = phi i32* [ %1, %11 ], [ %1, %6 ], [ %29, %57 ]
%63 = add i32 %60, -1
%64 = and i32 %60, 3
%65 = icmp eq i32 %64, 0
br i1 %65, label %82, label %66
66: ; preds = %59, %66
%67 = phi i32 [ %79, %66 ], [ %60, %59 ]
%68 = phi i8* [ %78, %66 ], [ %61, %59 ]
%69 = phi i32* [ %77, %66 ], [ %62, %59 ]
%70 = phi i32 [ %80, %66 ], [ 0, %59 ]
%71 = load i32, i32* %69
%72 = add nsw i32 %71, 32768
%73 = lshr i32 %72, 8
%74 = trunc i32 %73 to i8
%75 = getelementptr inbounds i8, i8* %68, i64 1
store i8 %74, i8* %75
%76 = trunc i32 %71 to i8
store i8 %76, i8* %68
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %69, i64 1
%78 = getelementptr inbounds i8, i8* %68, i64 2
%79 = add i32 %67, -1
%80 = add i32 %70, 1
%81 = icmp eq i32 %80, %64
br i1 %81, label %82, label %66
82: ; preds = %66, %59
%83 = phi i32 [ %60, %59 ], [ %79, %66 ]
%84 = phi i8* [ %61, %59 ], [ %78, %66 ]
%85 = phi i32* [ %62, %59 ], [ %77, %66 ]
%86 = icmp ult i32 %63, 3
br i1 %86, label %125, label %87
87: ; preds = %82, %87
%88 = phi i32 [ %123, %87 ], [ %83, %82 ]
%89 = phi i8* [ %122, %87 ], [ %84, %82 ]
%90 = phi i32* [ %121, %87 ], [ %85, %82 ]
%91 = load i32, i32* %90
%92 = add nsw i32 %91, 32768
%93 = lshr i32 %92, 8
%94 = trunc i32 %93 to i8
%95 = getelementptr inbounds i8, i8* %89, i64 1
store i8 %94, i8* %95
%96 = trunc i32 %91 to i8
store i8 %96, i8* %89
%97 = getelementptr inbounds i32, i32* %90, i64 1
%98 = getelementptr inbounds i8, i8* %89, i64 2
%99 = load i32, i32* %97
%100 = add nsw i32 %99, 32768
%101 = lshr i32 %100, 8
%102 = trunc i32 %101 to i8
%103 = getelementptr inbounds i8, i8* %89, i64 3
store i8 %102, i8* %103
%104 = trunc i32 %99 to i8
store i8 %104, i8* %98
%105 = getelementptr inbounds i32, i32* %90, i64 2
%106 = getelementptr inbounds i8, i8* %89, i64 4
%107 = load i32, i32* %105
%108 = add nsw i32 %107, 32768
%109 = lshr i32 %108, 8
%110 = trunc i32 %109 to i8
%111 = getelementptr inbounds i8, i8* %89, i64 5
store i8 %110, i8* %111
%112 = trunc i32 %107 to i8
store i8 %112, i8* %106
%113 = getelementptr inbounds i32, i32* %90, i64 3
%114 = getelementptr inbounds i8, i8* %89, i64 6
%115 = load i32, i32* %113
%116 = add nsw i32 %115, 32768
%117 = lshr i32 %116, 8
%118 = trunc i32 %117 to i8
%119 = getelementptr inbounds i8, i8* %89, i64 7
store i8 %118, i8* %119
%120 = trunc i32 %115 to i8
store i8 %120, i8* %114
%121 = getelementptr inbounds i32, i32* %90, i64 4
%122 = getelementptr inbounds i8, i8* %89, i64 8
%123 = add i32 %88, -4
%124 = icmp eq i32 %123, 0
br i1 %124, label %125, label %87
125: ; preds = %82, %87, %57, %3
ret void
}