#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */

/* Variables and functions */
scalar_t__ malloc(int);
char *string_prog2regw(void *string, int len, int *out_len) {
  unsigned char *regw = (unsigned char *)malloc(len * 2 + 2);
  unsigned char *out = regw;
  unsigned char *in = (unsigned char *)string;
  for (; len > 0; ++in, --len) {
    if (!(in[0] & 0x80)) {
      *out++ = *in;
      *out++ = 0;
    } else if ((in[0] & 0xe0) == 0xc0 && len >= 2) {
      *out++ = (in[0] & 0x1f) << 6 | (in[1] & 0x3f);
      *out++ = (in[0] & 0x1f) >> 2;
      ++in, --len;
    } else if (len >= 3) {
      *out++ = (in[1] & 0xf) << 6 | (in[2] & 0x3f);
      *out++ = (in[0] & 0xf) << 4 | ((in[1] & 0x3f) >> 2);
      in += 2;
      len -= 2;
    }
  }
  *out_len = out - regw;
  out[0] = out[1] = 0;
  return (char *)regw;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<string_prog2regw>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edi
shl    $0x1,%edi
add    $0x2,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jle    12c0 <string_prog2regw+0x1b0>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
and    $0x80,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    1192 <string_prog2regw+0x82>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    (%rax),%cl
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
movb   $0x0,(%rax)
jmp    12a1 <string_prog2regw+0x191>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
and    $0xe0,%eax
cmp    $0xc0,%eax
jne    121a <string_prog2regw+0x10a>
cmpl   $0x2,-0xc(%rbp)
jl     121a <string_prog2regw+0x10a>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
and    $0x1f,%eax
shl    $0x6,%eax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
movzbl 0x1(%rcx),%ecx
and    $0x3f,%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
and    $0x1f,%eax
sar    $0x2,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    129c <string_prog2regw+0x18c>
cmpl   $0x3,-0xc(%rbp)
jl     1297 <string_prog2regw+0x187>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movzbl 0x1(%rax),%eax
and    $0xf,%eax
shl    $0x6,%eax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
movzbl 0x2(%rcx),%ecx
and    $0x3f,%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
and    $0xf,%eax
shl    $0x4,%eax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
movzbl 0x1(%rcx),%ecx
and    $0x3f,%ecx
sar    $0x2,%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x2,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    129c <string_prog2regw+0x18c>
jmp    12a1 <string_prog2regw+0x191>
jmp    12a6 <string_prog2regw+0x196>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1145 <string_prog2regw+0x35>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
mov    %eax,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
movb   $0x0,0x1(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
movb   $0x0,(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<string_prog2regw>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
mov    %rdx,%r14
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%rbx
lea    (%r15,%r15,1),%edi
add    $0x2,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,%rdi
test   %r15d,%r15d
jg     116b <string_prog2regw+0x5b>
mov    %edi,%ecx
sub    %eax,%ecx
mov    %ecx,(%r14)
movw   $0x0,(%rdi)
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %dl,(%rdi)
movb   $0x0,0x1(%rdi)
add    $0x2,%rdi
add    $0x1,%rbx
lea    -0x1(%r15),%ecx
cmp    $0x1,%r15d
mov    %ecx,%r15d
jle    1132 <string_prog2regw+0x22>
movzbl (%rbx),%edx
test   $0x80,%dl
je     1150 <string_prog2regw+0x40>
movzbl %dl,%esi
and    $0xffffffe0,%esi
cmp    $0xc0,%esi
jne    11b0 <string_prog2regw+0xa0>
cmp    $0x2,%r15d
jb     11b0 <string_prog2regw+0xa0>
shl    $0x6,%dl
movzbl 0x1(%rbx),%ecx
and    $0x3f,%cl
or     %dl,%cl
mov    %cl,(%rdi)
movzbl (%rbx),%ecx
add    $0x1,%rbx
shr    $0x2,%cl
and    $0x7,%cl
mov    %cl,0x1(%rdi)
add    $0x2,%rdi
add    $0xffffffff,%r15d
jmp    115a <string_prog2regw+0x4a>
nop
cmp    $0x3,%r15d
jb     115a <string_prog2regw+0x4a>
movzbl 0x1(%rbx),%ecx
movzbl 0x2(%rbx),%edx
shl    $0x6,%cl
and    $0x3f,%dl
or     %cl,%dl
mov    %dl,(%rdi)
movzbl (%rbx),%ecx
movzbl 0x1(%rbx),%edx
add    $0x2,%rbx
shl    $0x4,%cl
shr    $0x2,%dl
and    $0xf,%dl
or     %cl,%dl
mov    %dl,0x1(%rdi)
add    $0x2,%rdi
add    $0xfffffffe,%r15d
jmp    115a <string_prog2regw+0x4a>

LLVM IR (-O0):
define i8* @string_prog2regw(i8* %0, i32 %1, i32* %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i8*
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i8*
store i8* %0, i8** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32* %2, i32** %6
%10 = load i32, i32* %5
%11 = mul nsw i32 %10, 2
%12 = add nsw i32 %11, 2
%13 = call i64 @malloc(i32 %12)
%14 = inttoptr i64 %13 to i8*
store i8* %14, i8** %7
%15 = load i8*, i8** %7
store i8* %15, i8** %8
%16 = load i8*, i8** %4
store i8* %16, i8** %9
br label %17
17: ; preds = %115, %3
%18 = load i32, i32* %5
%19 = icmp sgt i32 %18, 0
br i1 %19, label %20, label %120
20: ; preds = %17
%21 = load i8*, i8** %9
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i64 0
%23 = load i8, i8* %22
%24 = zext i8 %23 to i32
%25 = and i32 %24, 128
%26 = icmp ne i32 %25, 0
br i1 %26, label %34, label %27
27: ; preds = %20
%28 = load i8*, i8** %9
%29 = load i8, i8* %28
%30 = load i8*, i8** %8
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i32 1
store i8* %31, i8** %8
store i8 %29, i8* %30
%32 = load i8*, i8** %8
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %32, i32 1
store i8* %33, i8** %8
store i8 0, i8* %32
br label %114
34: ; preds = %20
%35 = load i8*, i8** %9
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %35, i64 0
%37 = load i8, i8* %36
%38 = zext i8 %37 to i32
%39 = and i32 %38, 224
%40 = icmp eq i32 %39, 192
br i1 %40, label %41, label %73
41: ; preds = %34
%42 = load i32, i32* %5
%43 = icmp sge i32 %42, 2
br i1 %43, label %44, label %73
44: ; preds = %41
%45 = load i8*, i8** %9
%46 = getelementptr inbounds i8, i8* %45, i64 0
%47 = load i8, i8* %46
%48 = zext i8 %47 to i32
%49 = and i32 %48, 31
%50 = shl i32 %49, 6
%51 = load i8*, i8** %9
%52 = getelementptr inbounds i8, i8* %51, i64 1
%53 = load i8, i8* %52
%54 = zext i8 %53 to i32
%55 = and i32 %54, 63
%56 = or i32 %50, %55
%57 = trunc i32 %56 to i8
%58 = load i8*, i8** %8
%59 = getelementptr inbounds i8, i8* %58, i32 1
store i8* %59, i8** %8
store i8 %57, i8* %58
%60 = load i8*, i8** %9
%61 = getelementptr inbounds i8, i8* %60, i64 0
%62 = load i8, i8* %61
%63 = zext i8 %62 to i32
%64 = and i32 %63, 31
%65 = ashr i32 %64, 2
%66 = trunc i32 %65 to i8
%67 = load i8*, i8** %8
%68 = getelementptr inbounds i8, i8* %67, i32 1
store i8* %68, i8** %8
store i8 %66, i8* %67
%69 = load i8*, i8** %9
%70 = getelementptr inbounds i8, i8* %69, i32 1
store i8* %70, i8** %9
%71 = load i32, i32* %5
%72 = add nsw i32 %71, -1
store i32 %72, i32* %5
br label %113
73: ; preds = %41, %34
%74 = load i32, i32* %5
%75 = icmp sge i32 %74, 3
br i1 %75, label %76, label %112
76: ; preds = %73
%77 = load i8*, i8** %9
%78 = getelementptr inbounds i8, i8* %77, i64 1
%79 = load i8, i8* %78
%80 = zext i8 %79 to i32
%81 = and i32 %80, 15
%82 = shl i32 %81, 6
%83 = load i8*, i8** %9
%84 = getelementptr inbounds i8, i8* %83, i64 2
%85 = load i8, i8* %84
%86 = zext i8 %85 to i32
%87 = and i32 %86, 63
%88 = or i32 %82, %87
%89 = trunc i32 %88 to i8
%90 = load i8*, i8** %8
%91 = getelementptr inbounds i8, i8* %90, i32 1
store i8* %91, i8** %8
store i8 %89, i8* %90
%92 = load i8*, i8** %9
%93 = getelementptr inbounds i8, i8* %92, i64 0
%94 = load i8, i8* %93
%95 = zext i8 %94 to i32
%96 = and i32 %95, 15
%97 = shl i32 %96, 4
%98 = load i8*, i8** %9
%99 = getelementptr inbounds i8, i8* %98, i64 1
%100 = load i8, i8* %99
%101 = zext i8 %100 to i32
%102 = and i32 %101, 63
%103 = ashr i32 %102, 2
%104 = or i32 %97, %103
%105 = trunc i32 %104 to i8
%106 = load i8*, i8** %8
%107 = getelementptr inbounds i8, i8* %106, i32 1
store i8* %107, i8** %8
store i8 %105, i8* %106
%108 = load i8*, i8** %9
%109 = getelementptr inbounds i8, i8* %108, i64 2
store i8* %109, i8** %9
%110 = load i32, i32* %5
%111 = sub nsw i32 %110, 2
store i32 %111, i32* %5
br label %112
112: ; preds = %76, %73
br label %113
113: ; preds = %112, %44
br label %114
114: ; preds = %113, %27
br label %115
115: ; preds = %114
%116 = load i8*, i8** %9
%117 = getelementptr inbounds i8, i8* %116, i32 1
store i8* %117, i8** %9
%118 = load i32, i32* %5
%119 = add nsw i32 %118, -1
store i32 %119, i32* %5
br label %17
120: ; preds = %17
%121 = load i8*, i8** %8
%122 = load i8*, i8** %7
%123 = ptrtoint i8* %121 to i64
%124 = ptrtoint i8* %122 to i64
%125 = sub i64 %123, %124
%126 = trunc i64 %125 to i32
%127 = load i32*, i32** %6
store i32 %126, i32* %127
%128 = load i8*, i8** %8
%129 = getelementptr inbounds i8, i8* %128, i64 1
store i8 0, i8* %129
%130 = load i8*, i8** %8
%131 = getelementptr inbounds i8, i8* %130, i64 0
store i8 0, i8* %131
%132 = load i8*, i8** %7
ret i8* %132
}

LLVM IR (-O2):
define i8* @string_prog2regw(i8* nocapture %0, i32 %1, i32* nocapture writeonly %2) {
%4 = shl nsw i32 %1, 1
%5 = add nsw i32 %4, 2
%6 = tail call i64 @malloc(i32 %5)
%7 = inttoptr i64 %6 to i8*
%8 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %8, label %9, label %63
9: ; preds = %3, %56
%10 = phi i8* [ %60, %56 ], [ %0, %3 ]
%11 = phi i8* [ %58, %56 ], [ %7, %3 ]
%12 = phi i32 [ %61, %56 ], [ %1, %3 ]
%13 = load i8, i8* %10
%14 = zext i8 %13 to i32
%15 = and i32 %14, 128
%16 = icmp eq i32 %15, 0
br i1 %16, label %17, label %20
17: ; preds = %9
%18 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 1
store i8 %13, i8* %11
%19 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 2
store i8 0, i8* %18
br label %56
20: ; preds = %9
%21 = and i32 %14, 224
%22 = icmp eq i32 %21, 192
%23 = icmp ugt i32 %12, 1
%24 = select i1 %22, i1 %23, i1 false
br i1 %24, label %25, label %37
25: ; preds = %20
%26 = shl i8 %13, 6
%27 = getelementptr inbounds i8, i8* %10, i64 1
%28 = load i8, i8* %27
%29 = and i8 %28, 63
%30 = or i8 %29, %26
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 1
store i8 %30, i8* %11
%32 = load i8, i8* %10
%33 = lshr i8 %32, 2
%34 = and i8 %33, 7
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 2
store i8 %34, i8* %31
%36 = add nsw i32 %12, -1
br label %56
37: ; preds = %20
%38 = icmp ugt i32 %12, 2
br i1 %38, label %39, label %56
39: ; preds = %37
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %10, i64 1
%41 = load i8, i8* %40
%42 = shl i8 %41, 6
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %10, i64 2
%44 = load i8, i8* %43
%45 = and i8 %44, 63
%46 = or i8 %45, %42
%47 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 1
store i8 %46, i8* %11
%48 = load i8, i8* %10
%49 = shl i8 %48, 4
%50 = load i8, i8* %40
%51 = lshr i8 %50, 2
%52 = and i8 %51, 15
%53 = or i8 %52, %49
%54 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 2
store i8 %53, i8* %47
%55 = add nsw i32 %12, -2
br label %56
56: ; preds = %17, %37, %39, %25
%57 = phi i32 [ %36, %25 ], [ %55, %39 ], [ %12, %37 ], [ %12, %17 ]
%58 = phi i8* [ %35, %25 ], [ %54, %39 ], [ %11, %37 ], [ %19, %17 ]
%59 = phi i8* [ %27, %25 ], [ %43, %39 ], [ %10, %37 ], [ %10, %17 ]
%60 = getelementptr inbounds i8, i8* %59, i64 1
%61 = add nsw i32 %57, -1
%62 = icmp sgt i32 %57, 1
br i1 %62, label %9, label %63
63: ; preds = %56, %3
%64 = phi i8* [ %7, %3 ], [ %58, %56 ]
%65 = ptrtoint i8* %64 to i64
%66 = sub i64 %65, %6
%67 = trunc i64 %66 to i32
store i32 %67, i32* %2
%68 = getelementptr inbounds i8, i8* %64, i64 1
store i8 0, i8* %68
store i8 0, i8* %64
ret i8* %7
}