void mix_channels(char *in_out_a, char *in_b, int length) {
  short sample_a = 0;
  short sample_b = 0;
  int sample_c = 0;
  int i = 0;
  for (i = 0; i < length; i += 2) {
    sample_a = (short)((in_out_a[i] << 8) | in_out_a[i + 1]);
    sample_b = (short)((in_b[i] << 8) | in_b[i + 1]);
    sample_c = sample_a + sample_b;
    in_out_a[i] = (sample_c >> 8) & 0xFF;
    in_out_a[i + 1] = sample_c & 0xFF;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mix_channels>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movw   $0x0,-0x16(%rbp)
movw   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11d5 <mix_channels+0xd5>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
shl    $0x8,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x20(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
movsbl (%rcx,%rdx,1),%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %ax,-0x16(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
shl    $0x8,%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x20(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
movsbl (%rcx,%rdx,1),%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %ax,-0x18(%rbp)
movswl -0x16(%rbp),%eax
movswl -0x18(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sar    $0x8,%eax
and    $0xff,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
and    $0xff,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1130 <mix_channels+0x30>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mix_channels>:
test   %edx,%edx
jle    1142 <mix_channels+0x42>
mov    %edx,%r8d
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax)
movzbl (%rdi,%rcx,1),%edx
shl    $0x8,%edx
movsbl 0x1(%rdi,%rcx,1),%r9d
or     %edx,%r9d
movzbl (%rsi,%rcx,1),%edx
shl    $0x8,%edx
movsbl 0x1(%rsi,%rcx,1),%eax
or     %edx,%eax
add    %r9d,%eax
rol    $0x8,%ax
mov    %ax,(%rdi,%rcx,1)
add    $0x2,%rcx
cmp    %r8,%rcx
jb     1110 <mix_channels+0x10>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @mix_channels(i8* %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i16
%8 = alloca i16
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i8* %0, i8** %4
store i8* %1, i8** %5
store i32 %2, i32* %6
store i16 0, i16* %7
store i16 0, i16* %8
store i32 0, i32* %9
store i32 0, i32* %10
store i32 0, i32* %10
br label %11
11: ; preds = %69, %3
%12 = load i32, i32* %10
%13 = load i32, i32* %6
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %72
15: ; preds = %11
%16 = load i8*, i8** %4
%17 = load i32, i32* %10
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i8, i8* %16, i64 %18
%20 = load i8, i8* %19
%21 = sext i8 %20 to i32
%22 = shl i32 %21, 8
%23 = load i8*, i8** %4
%24 = load i32, i32* %10
%25 = add nsw i32 %24, 1
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i8, i8* %23, i64 %26
%28 = load i8, i8* %27
%29 = sext i8 %28 to i32
%30 = or i32 %22, %29
%31 = trunc i32 %30 to i16
store i16 %31, i16* %7
%32 = load i8*, i8** %5
%33 = load i32, i32* %10
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %32, i64 %34
%36 = load i8, i8* %35
%37 = sext i8 %36 to i32
%38 = shl i32 %37, 8
%39 = load i8*, i8** %5
%40 = load i32, i32* %10
%41 = add nsw i32 %40, 1
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %39, i64 %42
%44 = load i8, i8* %43
%45 = sext i8 %44 to i32
%46 = or i32 %38, %45
%47 = trunc i32 %46 to i16
store i16 %47, i16* %8
%48 = load i16, i16* %7
%49 = sext i16 %48 to i32
%50 = load i16, i16* %8
%51 = sext i16 %50 to i32
%52 = add nsw i32 %49, %51
store i32 %52, i32* %9
%53 = load i32, i32* %9
%54 = ashr i32 %53, 8
%55 = and i32 %54, 255
%56 = trunc i32 %55 to i8
%57 = load i8*, i8** %4
%58 = load i32, i32* %10
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i8, i8* %57, i64 %59
store i8 %56, i8* %60
%61 = load i32, i32* %9
%62 = and i32 %61, 255
%63 = trunc i32 %62 to i8
%64 = load i8*, i8** %4
%65 = load i32, i32* %10
%66 = add nsw i32 %65, 1
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i8, i8* %64, i64 %67
store i8 %63, i8* %68
br label %69
69: ; preds = %15
%70 = load i32, i32* %10
%71 = add nsw i32 %70, 2
store i32 %71, i32* %10
br label %11
72: ; preds = %11
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @mix_channels(i8* nocapture %0, i8* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %34
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %2 to i64
br label %7
7: ; preds = %5, %7
%8 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %32, %7 ]
%9 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %8
%10 = load i8, i8* %9
%11 = zext i8 %10 to i32
%12 = shl nuw nsw i32 %11, 8
%13 = or i64 %8, 1
%14 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %13
%15 = load i8, i8* %14
%16 = sext i8 %15 to i32
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %8
%18 = load i8, i8* %17
%19 = zext i8 %18 to i32
%20 = shl nuw nsw i32 %19, 8
%21 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %13
%22 = load i8, i8* %21
%23 = sext i8 %22 to i32
%24 = and i32 %16, 65535
%25 = or i32 %12, %24
%26 = and i32 %23, 65535
%27 = or i32 %20, %26
%28 = add nuw nsw i32 %27, %25
%29 = lshr i32 %28, 8
%30 = trunc i32 %29 to i8
store i8 %30, i8* %9
%31 = trunc i32 %28 to i8
store i8 %31, i8* %14
%32 = add nuw nsw i64 %8, 2
%33 = icmp ult i64 %32, %6
br i1 %33, label %7, label %34
34: ; preds = %7, %3
ret void
}