int unicode_encode(int n, char *ptr) {
  int count = 1;
  if (n > 0x10ffff)
    return -1;
  if (n > 0xffff)
    count = 4;
  else if (n > 0x7ff)
    count = 3;
  else if (n > 0x7f)
    count = 2;
  if (count == 1)
    ptr[0] = n;
  else {
    for (int i = (count - 1); i > 0; i--) {
      ptr[i] = 0x80 | (0x3f & n);
      n >>= 6;
    }
    int mask = (0xff >> (1 + count));
    int code = (0xff << (8 - count)) & 0xff;
    ptr[0] = code | (mask & n);
  }
  ptr[count] = 0;
  return count;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<unicode_encode>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x10ffff,-0x8(%rbp)
jle    112b <unicode_encode+0x2b>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    1220 <unicode_encode+0x120>
cmpl   $0xffff,-0x8(%rbp)
jle    1144 <unicode_encode+0x44>
movl   $0x4,-0x14(%rbp)
jmp    1178 <unicode_encode+0x78>
cmpl   $0x7ff,-0x8(%rbp)
jle    115d <unicode_encode+0x5d>
movl   $0x3,-0x14(%rbp)
jmp    1173 <unicode_encode+0x73>
cmpl   $0x7f,-0x8(%rbp)
jle    116e <unicode_encode+0x6e>
movl   $0x2,-0x14(%rbp)
jmp    1173 <unicode_encode+0x73>
jmp    1178 <unicode_encode+0x78>
cmpl   $0x1,-0x14(%rbp)
jne    1192 <unicode_encode+0x92>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
jmp    120e <unicode_encode+0x10e>
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
jle    11d4 <unicode_encode+0xd4>
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x3f,%eax
or     $0x80,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sar    $0x6,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    119b <unicode_encode+0x9b>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    $0xff,%eax
sar    %cl,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    $0x8,%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
mov    $0xff,%eax
shl    %cl,%eax
and    $0xff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
and    -0x8(%rbp),%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<unicode_encode>:
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    $0x10ffff,%edi
jg     11a5 <unicode_encode+0xa5>
mov    $0x4,%eax
mov    $0x1,%r8b
cmp    $0xffff,%edi
jg     1140 <unicode_encode+0x40>
mov    $0x3,%eax
cmp    $0x7ff,%edi
jg     1140 <unicode_encode+0x40>
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x7f,%edi
jle    119c <unicode_encode+0x9c>
mov    $0x2,%eax
xor    %r8d,%r8d
mov    %eax,%ecx
mov    %edi,%edx
and    $0x3f,%dl
or     $0x80,%dl
mov    %dl,-0x1(%rsi,%rcx,1)
mov    %edi,%edx
sar    $0x6,%edx
test   %r8b,%r8b
je     1180 <unicode_encode+0x80>
lea    -0x1(%rcx),%r8
and    $0x3f,%dl
or     $0x80,%dl
mov    %dl,-0x2(%rcx,%rsi,1)
mov    %edi,%edx
sar    $0xc,%edx
cmp    $0x3,%r8
jb     1180 <unicode_encode+0x80>
and    $0x3f,%dl
or     $0x80,%dl
mov    %dl,-0x3(%rcx,%rsi,1)
sar    $0x12,%edi
mov    %edi,%edx
mov    $0x7f,%r8d
mov    %eax,%ecx
shr    %cl,%r8d
and    %edx,%r8d
mov    $0x8,%cl
sub    %al,%cl
mov    $0xff,%edi
shl    %cl,%edi
or     %r8d,%edi
mov    %dil,(%rsi)
mov    %eax,%ecx
movb   $0x0,(%rsi,%rcx,1)
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @unicode_encode(i32 %0, i8* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i8* %1, i8** %5
store i32 1, i32* %6
%10 = load i32, i32* %4
%11 = icmp sgt i32 %10, 1114111
br i1 %11, label %12, label %13
12: ; preds = %2
store i32 -1, i32* %3
br label %77
13: ; preds = %2
%14 = load i32, i32* %4
%15 = icmp sgt i32 %14, 65535
br i1 %15, label %16, label %17
16: ; preds = %13
store i32 4, i32* %6
br label %27
17: ; preds = %13
%18 = load i32, i32* %4
%19 = icmp sgt i32 %18, 2047
br i1 %19, label %20, label %21
20: ; preds = %17
store i32 3, i32* %6
br label %26
21: ; preds = %17
%22 = load i32, i32* %4
%23 = icmp sgt i32 %22, 127
br i1 %23, label %24, label %25
24: ; preds = %21
store i32 2, i32* %6
br label %25
25: ; preds = %24, %21
br label %26
26: ; preds = %25, %20
br label %27
27: ; preds = %26, %16
%28 = load i32, i32* %6
%29 = icmp eq i32 %28, 1
br i1 %29, label %30, label %35
30: ; preds = %27
%31 = load i32, i32* %4
%32 = trunc i32 %31 to i8
%33 = load i8*, i8** %5
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %33, i64 0
store i8 %32, i8* %34
br label %71
35: ; preds = %27
%36 = load i32, i32* %6
%37 = sub nsw i32 %36, 1
store i32 %37, i32* %7
br label %38
38: ; preds = %52, %35
%39 = load i32, i32* %7
%40 = icmp sgt i32 %39, 0
br i1 %40, label %41, label %55
41: ; preds = %38
%42 = load i32, i32* %4
%43 = and i32 63, %42
%44 = or i32 128, %43
%45 = trunc i32 %44 to i8
%46 = load i8*, i8** %5
%47 = load i32, i32* %7
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i8, i8* %46, i64 %48
store i8 %45, i8* %49
%50 = load i32, i32* %4
%51 = ashr i32 %50, 6
store i32 %51, i32* %4
br label %52
52: ; preds = %41
%53 = load i32, i32* %7
%54 = add nsw i32 %53, -1
store i32 %54, i32* %7
br label %38
55: ; preds = %38
%56 = load i32, i32* %6
%57 = add nsw i32 1, %56
%58 = ashr i32 255, %57
store i32 %58, i32* %8
%59 = load i32, i32* %6
%60 = sub nsw i32 8, %59
%61 = shl i32 255, %60
%62 = and i32 %61, 255
store i32 %62, i32* %9
%63 = load i32, i32* %9
%64 = load i32, i32* %8
%65 = load i32, i32* %4
%66 = and i32 %64, %65
%67 = or i32 %63, %66
%68 = trunc i32 %67 to i8
%69 = load i8*, i8** %5
%70 = getelementptr inbounds i8, i8* %69, i64 0
store i8 %68, i8* %70
br label %71
71: ; preds = %55, %30
%72 = load i8*, i8** %5
%73 = load i32, i32* %6
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds i8, i8* %72, i64 %74
store i8 0, i8* %75
%76 = load i32, i32* %6
store i32 %76, i32* %3
br label %77
77: ; preds = %71, %12
%78 = load i32, i32* %3
ret i32 %78
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @unicode_encode(i32 %0, i8* nocapture writeonly %1) {
%3 = icmp sgt i32 %0, 1114111
br i1 %3, label %48, label %4
4: ; preds = %2
%5 = icmp sgt i32 %0, 65535
br i1 %5, label %17, label %6
6: ; preds = %4
%7 = icmp sgt i32 %0, 2047
br i1 %7, label %17, label %8
8: ; preds = %6
%9 = icmp sgt i32 %0, 127
br i1 %9, label %17, label %42
10: ; preds = %35, %27, %17
%11 = phi i32 [ %26, %17 ], [ %33, %27 ], [ %41, %35 ]
%12 = lshr i32 127, %19
%13 = sub nuw nsw i32 8, %19
%14 = shl nuw nsw i32 255, %13
%15 = and i32 %11, %12
%16 = or i32 %15, %14
br label %42
17: ; preds = %4, %6, %8
%18 = phi i1 [ false, %8 ], [ true, %6 ], [ true, %4 ]
%19 = phi i32 [ 2, %8 ], [ 3, %6 ], [ 4, %4 ]
%20 = zext i32 %19 to i64
%21 = add nsw i64 %20, -1
%22 = trunc i32 %0 to i8
%23 = and i8 %22, 63
%24 = or i8 %23, -128
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %21
store i8 %24, i8* %25
%26 = ashr i32 %0, 6
br i1 %18, label %27, label %10
27: ; preds = %17
%28 = add nsw i64 %20, -2
%29 = trunc i32 %26 to i8
%30 = and i8 %29, 63
%31 = or i8 %30, -128
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %28
store i8 %31, i8* %32
%33 = ashr i32 %0, 12
%34 = icmp ugt i64 %21, 2
br i1 %34, label %35, label %10
35: ; preds = %27
%36 = add nsw i64 %20, -3
%37 = trunc i32 %33 to i8
%38 = and i8 %37, 63
%39 = or i8 %38, -128
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %36
store i8 %39, i8* %40
%41 = ashr i32 %0, 18
br label %10
42: ; preds = %8, %10
%43 = phi i32 [ %19, %10 ], [ 1, %8 ]
%44 = phi i32 [ %16, %10 ], [ %0, %8 ]
%45 = trunc i32 %44 to i8
store i8 %45, i8* %1
%46 = zext i32 %43 to i64
%47 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %46
store i8 0, i8* %47
br label %48
48: ; preds = %2, %42
%49 = phi i32 [ %43, %42 ], [ -1, %2 ]
ret i32 %49
}