void int_24_to_float(unsigned total_samples, const int int_samples[],
                     float float_samples[]) {
  for (; total_samples; total_samples--) {
    const register int i = int_samples[0];
    if (i >= 0) {
      float_samples[0] = (float)i / 8388607;
    } else {
      float_samples[0] = (float)i / -(-8388608);
    }
    int_samples += 1;
    float_samples += 1;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<int_24_to_float>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
je     1189 <int_24_to_float+0x89>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jl     114a <int_24_to_float+0x4a>
cvtsi2ssl -0x1c(%rbp),%xmm0
movss  0xecb(%rip),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  %xmm0,(%rax)
jmp    1163 <int_24_to_float+0x63>
cvtsi2ssl -0x1c(%rbp),%xmm0
movss  0xea9(%rip),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  %xmm0,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    110f <int_24_to_float+0xf>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<int_24_to_float>:
test   %edi,%edi
je     11e6 <int_24_to_float+0xe6>
lea    -0x1(%rdi),%r9d
cmp    $0x3,%r9d
jb     11f2 <int_24_to_float+0xf2>
add    $0x1,%r9
mov    %r9,%r8
and    $0xfffffffffffffffc,%r8
lea    -0x4(%r8),%rax
mov    %rax,%r10
shr    $0x2,%r10
add    $0x1,%r10
test   %rax,%rax
je     1235 <int_24_to_float+0x135>
mov    %r10,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
xor    %ecx,%ecx
pcmpeqd %xmm0,%xmm0
movaps 0xeb3(%rip),%xmm1
movaps 0xebc(%rip),%xmm2
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movups (%rsi,%rcx,4),%xmm3
cvtdq2ps %xmm3,%xmm4
pcmpgtd %xmm0,%xmm3
movaps %xmm4,%xmm5
mulps  %xmm1,%xmm5
divps  %xmm2,%xmm4
andps  %xmm3,%xmm4
andnps %xmm5,%xmm3
orps   %xmm4,%xmm3
movups %xmm3,(%rdx,%rcx,4)
movups 0x10(%rsi,%rcx,4),%xmm3
cvtdq2ps %xmm3,%xmm4
pcmpgtd %xmm0,%xmm3
movaps %xmm4,%xmm5
mulps  %xmm1,%xmm5
divps  %xmm2,%xmm4
andps  %xmm3,%xmm4
andnps %xmm5,%xmm3
orps   %xmm4,%xmm3
movups %xmm3,0x10(%rdx,%rcx,4)
add    $0x8,%rcx
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    1160 <int_24_to_float+0x60>
test   $0x1,%r10b
je     11e1 <int_24_to_float+0xe1>
movups (%rsi,%rcx,4),%xmm0
pcmpeqd %xmm1,%xmm1
cvtdq2ps %xmm0,%xmm2
pcmpgtd %xmm1,%xmm0
movaps 0xe36(%rip),%xmm1
mulps  %xmm2,%xmm1
divps  0xe3c(%rip),%xmm2
andps  %xmm0,%xmm2
andnps %xmm1,%xmm0
orps   %xmm2,%xmm0
movups %xmm0,(%rdx,%rcx,4)
cmp    %r8,%r9
jne    11e7 <int_24_to_float+0xe7>
ret
sub    %r8d,%edi
lea    (%rdx,%r8,4),%rdx
lea    (%rsi,%r8,4),%rsi
mov    %edi,%eax
xor    %ecx,%ecx
movss  0xe26(%rip),%xmm0
movss  0xe1a(%rip),%xmm1
jmp    1221 <int_24_to_float+0x121>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mulss  %xmm1,%xmm2
movss  %xmm2,(%rdx,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
cmp    %ecx,%eax
je     11e6 <int_24_to_float+0xe6>
mov    (%rsi,%rcx,4),%edi
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2ss %edi,%xmm2
test   %edi,%edi
js     1210 <int_24_to_float+0x110>
divss  %xmm0,%xmm2
jmp    1214 <int_24_to_float+0x114>
xor    %ecx,%ecx
test   $0x1,%r10b
jne    11b4 <int_24_to_float+0xb4>
jmp    11e1 <int_24_to_float+0xe1>

LLVM IR (-O0):
define void @int_24_to_float(i32 %0, i32* %1, float* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32*
%6 = alloca float*
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32* %1, i32** %5
store float* %2, float** %6
br label %8
8: ; preds = %34, %3
%9 = load i32, i32* %4
%10 = icmp ne i32 %9, 0
br i1 %10, label %11, label %37
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 = icmp sge i32 %15, 0
br i1 %16, label %17, label %23
17: ; preds = %11
%18 = load i32, i32* %7
%19 = sitofp i32 %18 to float
%20 = fdiv float %19, 0x415FFFFFC0000000
%21 = load float*, float** %6
%22 = getelementptr inbounds float, float* %21, i64 0
store float %20, float* %22
br label %29
23: ; preds = %11
%24 = load i32, i32* %7
%25 = sitofp i32 %24 to float
%26 = fdiv float %25, 0x4160000000000000
%27 = load float*, float** %6
%28 = getelementptr inbounds float, float* %27, i64 0
store float %26, float* %28
br label %29
29: ; preds = %23, %17
%30 = load i32*, i32** %5
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 1
store i32* %31, i32** %5
%32 = load float*, float** %6
%33 = getelementptr inbounds float, float* %32, i64 1
store float* %33, float** %6
br label %34
34: ; preds = %29
%35 = load i32, i32* %4
%36 = add i32 %35, -1
store i32 %36, i32* %4
br label %8
37: ; preds = %8
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @int_24_to_float(i32 %0, i32* nocapture %1, float* nocapture writeonly %2) {
%4 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %4, label %87, label %5
5: ; preds = %3
%6 = add i32 %0, -1
%7 = zext i32 %6 to i64
%8 = add nuw nsw i64 %7, 1
%9 = icmp ult i32 %6, 3
br i1 %9, label %66, label %10
10: ; preds = %5
%11 = and i64 %8, 8589934588
%12 = trunc i64 %11 to i32
%13 = sub i32 %0, %12
%14 = getelementptr float, float* %2, i64 %11
%15 = getelementptr i32, i32* %1, i64 %11
%16 = add nsw i64 %11, -4
%17 = lshr exact i64 %16, 2
%18 = add nuw nsw i64 %17, 1
%19 = and i64 %18, 1
%20 = icmp eq i64 %16, 0
br i1 %20, label %50, label %21
21: ; preds = %10
%22 = and i64 %18, 9223372036854775806
br label %23
23: ; preds = %23, %21
%24 = phi i64 [ 0, %21 ], [ %47, %23 ]
%25 = phi i64 [ 0, %21 ], [ %48, %23 ]
%26 = getelementptr float, float* %2, i64 %24
%27 = getelementptr i32, i32* %1, i64 %24
%28 = bitcast i32* %27 to <4 x i32>*
%29 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %28
%30 = icmp sgt <4 x i32> %29, <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>
%31 = sitofp <4 x i32> %29 to <4 x float>
%32 = fmul <4 x float> %31, <float 0x3E80000000000000, float 0x3E80000000000000, float 0x3E80000000000000, float 0x3E80000000000000>
%33 = fdiv <4 x float> %31, <float 0x415FFFFFC0000000, float 0x415FFFFFC0000000, float 0x415FFFFFC0000000, float 0x415FFFFFC0000000>
%34 = select <4 x i1> %30, <4 x float> %33, <4 x float> %32
%35 = bitcast float* %26 to <4 x float>*
store <4 x float> %34, <4 x float>* %35
%36 = or i64 %24, 4
%37 = getelementptr float, float* %2, i64 %36
%38 = getelementptr i32, i32* %1, i64 %36
%39 = bitcast i32* %38 to <4 x i32>*
%40 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %39
%41 = icmp sgt <4 x i32> %40, <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>
%42 = sitofp <4 x i32> %40 to <4 x float>
%43 = fmul <4 x float> %42, <float 0x3E80000000000000, float 0x3E80000000000000, float 0x3E80000000000000, float 0x3E80000000000000>
%44 = fdiv <4 x float> %42, <float 0x415FFFFFC0000000, float 0x415FFFFFC0000000, float 0x415FFFFFC0000000, float 0x415FFFFFC0000000>
%45 = select <4 x i1> %41, <4 x float> %44, <4 x float> %43
%46 = bitcast float* %37 to <4 x float>*
store <4 x float> %45, <4 x float>* %46
%47 = add nuw i64 %24, 8
%48 = add i64 %25, 2
%49 = icmp eq i64 %48, %22
br i1 %49, label %50, label %23
50: ; preds = %23, %10
%51 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %47, %23 ]
%52 = icmp eq i64 %19, 0
br i1 %52, label %64, label %53
53: ; preds = %50
%54 = getelementptr float, float* %2, i64 %51
%55 = getelementptr i32, i32* %1, i64 %51
%56 = bitcast i32* %55 to <4 x i32>*
%57 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %56
%58 = icmp sgt <4 x i32> %57, <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>
%59 = sitofp <4 x i32> %57 to <4 x float>
%60 = fmul <4 x float> %59, <float 0x3E80000000000000, float 0x3E80000000000000, float 0x3E80000000000000, float 0x3E80000000000000>
%61 = fdiv <4 x float> %59, <float 0x415FFFFFC0000000, float 0x415FFFFFC0000000, float 0x415FFFFFC0000000, float 0x415FFFFFC0000000>
%62 = select <4 x i1> %58, <4 x float> %61, <4 x float> %60
%63 = bitcast float* %54 to <4 x float>*
store <4 x float> %62, <4 x float>* %63
br label %64
64: ; preds = %50, %53
%65 = icmp eq i64 %8, %11
br i1 %65, label %87, label %66
66: ; preds = %5, %64
%67 = phi i32 [ %0, %5 ], [ %13, %64 ]
%68 = phi float* [ %2, %5 ], [ %14, %64 ]
%69 = phi i32* [ %1, %5 ], [ %15, %64 ]
br label %70
70: ; preds = %66, %81
%71 = phi i32 [ %85, %81 ], [ %67, %66 ]
%72 = phi float* [ %84, %81 ], [ %68, %66 ]
%73 = phi i32* [ %83, %81 ], [ %69, %66 ]
%74 = load i32, i32* %73
%75 = icmp sgt i32 %74, -1
%76 = sitofp i32 %74 to float
br i1 %75, label %77, label %79
77: ; preds = %70
%78 = fdiv float %76, 0x415FFFFFC0000000
br label %81
79: ; preds = %70
%80 = fmul float %76, 0x3E80000000000000
br label %81
81: ; preds = %79, %77
%82 = phi float [ %80, %79 ], [ %78, %77 ]
store float %82, float* %72
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 1
%84 = getelementptr inbounds float, float* %72, i64 1
%85 = add i32 %71, -1
%86 = icmp eq i32 %85, 0
br i1 %86, label %87, label %70
87: ; preds = %81, %64, %3
ret void
}