char *writeUTF8(char *wr, unsigned long value) {
  if (value < 128) {
    *wr = value;
  } else {
    char buffer[20];
    unsigned char *ch, *end, mask = 0x3f;
    ch = end = (unsigned char *)buffer + sizeof buffer;
    do {
      *--ch = 0x80 | (value & 0x3f);
      mask >>= 1;
    } while ((value >>= 6) & ~mask);
    for (*wr = (~mask << 1) | value; ch != end; ++ch) {
      *++wr = *ch;
    }
  }
  return wr + 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<writeUTF8>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
cmpq   $0x80,-0x10(%rbp)
jae    112b <writeUTF8+0x2b>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %al,%cl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
jmp    11e2 <writeUTF8+0xe2>
movb   $0x3f,-0x41(%rbp)
lea    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x14,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
and    $0x3f,%rax
or     $0x80,%rax
mov    %al,%cl
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
mov    %rdx,-0x38(%rbp)
mov    %cl,-0x1(%rax)
movzbl -0x41(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %al,-0x41(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
shr    $0x6,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
movzbl -0x41(%rbp),%ecx
xor    $0xffffffff,%ecx
movslq %ecx,%rcx
and    %rcx,%rax
cmp    $0x0,%rax
jne    113f <writeUTF8+0x3f>
movzbl -0x41(%rbp),%eax
xor    $0xffffffff,%eax
shl    $0x1,%eax
cltq
or     -0x10(%rbp),%rax
mov    %al,%cl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x40(%rbp),%rax
je     11dd <writeUTF8+0xdd>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    (%rax),%cl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x8(%rbp)
mov    %cl,0x1(%rax)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    11a6 <writeUTF8+0xa6>
jmp    11e2 <writeUTF8+0xe2>
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<writeUTF8>:
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rdi,%r14
cmp    $0x7f,%rsi
ja     1125 <writeUTF8+0x15>
mov    %sil,(%r14)
jmp    1178 <writeUTF8+0x68>
mov    $0x3f,%eax
xor    %ebx,%ebx
nopl   0x0(%rax)
mov    %esi,%ecx
and    $0x3f,%cl
or     $0x80,%cl
mov    %cl,0x13(%rsp,%rbx,1)
shr    %eax
shr    $0x6,%rsi
mov    %eax,%ecx
not    %ecx
movslq %ecx,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
test   %rdx,%rsi
jne    1130 <writeUTF8+0x20>
add    %ecx,%ecx
or     %ecx,%esi
mov    %sil,(%r14)
test   %rbx,%rbx
je     1178 <writeUTF8+0x68>
lea    (%rsp,%rbx,1),%rsi
add    $0x14,%rsi
lea    0x1(%r14),%rdi
mov    %rbx,%rdx
neg    %rdx
call   1030 <memcpy@plt>
sub    %rbx,%r14
add    $0x1,%r14
mov    %r14,%rax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
ret

LLVM IR (-O0):
define i8* @writeUTF8(i8* %0, i64 %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i64
%5 = alloca [20 x i8]
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i8*
%8 = alloca i8
store i8* %0, i8** %3
store i64 %1, i64* %4
%9 = load i64, i64* %4
%10 = icmp ult i64 %9, 128
br i1 %10, label %11, label %15
11: ; preds = %2
%12 = load i64, i64* %4
%13 = trunc i64 %12 to i8
%14 = load i8*, i8** %3
store i8 %13, i8* %14
br label %61
15: ; preds = %2
store i8 63, i8* %8
%16 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %5, i64 0, i64 0
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %16, i64 20
store i8* %17, i8** %7
store i8* %17, i8** %6
br label %18
18: ; preds = %29, %15
%19 = load i64, i64* %4
%20 = and i64 %19, 63
%21 = or i64 128, %20
%22 = trunc i64 %21 to i8
%23 = load i8*, i8** %6
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %23, i32 -1
store i8* %24, i8** %6
store i8 %22, i8* %24
%25 = load i8, i8* %8
%26 = zext i8 %25 to i32
%27 = ashr i32 %26, 1
%28 = trunc i32 %27 to i8
store i8 %28, i8* %8
br label %29
29: ; preds = %18
%30 = load i64, i64* %4
%31 = lshr i64 %30, 6
store i64 %31, i64* %4
%32 = load i8, i8* %8
%33 = zext i8 %32 to i32
%34 = xor i32 %33, -1
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = and i64 %31, %35
%37 = icmp ne i64 %36, 0
br i1 %37, label %18, label %38
38: ; preds = %29
%39 = load i8, i8* %8
%40 = zext i8 %39 to i32
%41 = xor i32 %40, -1
%42 = shl i32 %41, 1
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = load i64, i64* %4
%45 = or i64 %43, %44
%46 = trunc i64 %45 to i8
%47 = load i8*, i8** %3
store i8 %46, i8* %47
br label %48
48: ; preds = %57, %38
%49 = load i8*, i8** %6
%50 = load i8*, i8** %7
%51 = icmp ne i8* %49, %50
br i1 %51, label %52, label %60
52: ; preds = %48
%53 = load i8*, i8** %6
%54 = load i8, i8* %53
%55 = load i8*, i8** %3
%56 = getelementptr inbounds i8, i8* %55, i32 1
store i8* %56, i8** %3
store i8 %54, i8* %56
br label %57
57: ; preds = %52
%58 = load i8*, i8** %6
%59 = getelementptr inbounds i8, i8* %58, i32 1
store i8* %59, i8** %6
br label %48
60: ; preds = %48
br label %61
61: ; preds = %60, %11
%62 = load i8*, i8** %3
%63 = getelementptr inbounds i8, i8* %62, i64 1
ret i8* %63
}

LLVM IR (-O2):
define i8* @writeUTF8(i8* writeonly %0, i64 %1) {
%3 = alloca [20 x i8]
%4 = ptrtoint [20 x i8]* %3 to i64
%5 = icmp ult i64 %1, 128
br i1 %5, label %6, label %8
6: ; preds = %2
%7 = trunc i64 %1 to i8
store i8 %7, i8* %0
br label %39
8: ; preds = %2
%9 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %3, i64 0, i64 0
%10 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %3, i64 0, i64 20
br label %11
11: ; preds = %11, %8
%12 = phi i64 [ %1, %8 ], [ %20, %11 ]
%13 = phi i8* [ %10, %8 ], [ %18, %11 ]
%14 = phi i32 [ 63, %8 ], [ %19, %11 ]
%15 = trunc i64 %12 to i8
%16 = and i8 %15, 63
%17 = or i8 %16, -128
%18 = getelementptr inbounds i8, i8* %13, i64 -1
store i8 %17, i8* %18
%19 = lshr i32 %14, 1
%20 = lshr i64 %12, 6
%21 = xor i32 %19, -1
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = and i64 %20, %22
%24 = icmp eq i64 %23, 0
br i1 %24, label %25, label %11
25: ; preds = %11
%26 = shl nsw i32 %21, 1
%27 = zext i32 %26 to i64
%28 = or i64 %20, %27
%29 = trunc i64 %28 to i8
store i8 %29, i8* %0
%30 = icmp eq i8* %18, %10
br i1 %30, label %37, label %31
31: ; preds = %25
%32 = ptrtoint i8* %18 to i64
%33 = getelementptr i8, i8* %0, i64 1
%34 = add i64 %4, 20
%35 = sub i64 %34, %32
%36 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %35
br label %37
37: ; preds = %31, %25
%38 = phi i8* [ %0, %25 ], [ %36, %31 ]
br label %39
39: ; preds = %37, %6
%40 = phi i8* [ %0, %6 ], [ %38, %37 ]
%41 = getelementptr inbounds i8, i8* %40, i64 1
ret i8* %41
}