void decode_basepairs(unsigned char *s, char *dest, int n) {
  int i, m, l;
  unsigned char j;
  char a, ss[5];
  ss[4] = '\0';
  for (i = 0; i < n; i++) {
    j = s[i];
    for (l = 3; l >= 0; l--) {
      m = j % 4;
      if (m == 0)
        a = 'A';
      else if (m == 1)
        a = 'C';
      else if (m == 2)
        a = 'G';
      else
        a = 'T';
      ss[l] = a;
      j = j >> 2;
      ;
    }
    for (m = 0; m < 4; m++)
      *dest++ = ss[m];
  }
  *dest = '\0';
}


x86 assembly (clang, -O0):
<decode_basepairs>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movb   $0x0,-0x23(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1209 <decode_basepairs+0x109>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x21(%rbp)
movl   $0x3,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
jl     11be <decode_basepairs+0xbe>
movzbl -0x21(%rbp),%eax
mov    $0x4,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jne    1167 <decode_basepairs+0x67>
movb   $0x41,-0x22(%rbp)
jmp    119b <decode_basepairs+0x9b>
cmpl   $0x1,-0x1c(%rbp)
jne    117a <decode_basepairs+0x7a>
movb   $0x43,-0x22(%rbp)
jmp    1196 <decode_basepairs+0x96>
cmpl   $0x2,-0x1c(%rbp)
jne    118d <decode_basepairs+0x8d>
movb   $0x47,-0x22(%rbp)
jmp    1191 <decode_basepairs+0x91>
movb   $0x54,-0x22(%rbp)
jmp    1196 <decode_basepairs+0x96>
jmp    119b <decode_basepairs+0x9b>
mov    -0x22(%rbp),%cl
movslq -0x20(%rbp),%rax
mov    %cl,-0x27(%rbp,%rax,1)
movzbl -0x21(%rbp),%eax
sar    $0x2,%eax
mov    %al,-0x21(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    113b <decode_basepairs+0x3b>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x1c(%rbp)
jge    11f6 <decode_basepairs+0xf6>
movslq -0x1c(%rbp),%rax
mov    -0x27(%rbp,%rax,1),%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11c5 <decode_basepairs+0xc5>
jmp    11fb <decode_basepairs+0xfb>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    111a <decode_basepairs+0x1a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movb   $0x0,(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<decode_basepairs>:
push   %rbp
push   %rbx
test   %edx,%edx
jle    11b0 <decode_basepairs+0xb0>
mov    %edx,%r8d
xor    %r11d,%r11d
mov    $0x54,%r9d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movzbl (%rdi,%r11,1),%eax
mov    %eax,%edx
and    $0x3,%dl
lea    0x0(,%rdx,8),%ecx
mov    $0x474341,%r10d
shr    %cl,%r10d
cmp    $0x3,%dl
cmove  %r9d,%r10d
mov    %eax,%ebx
shr    $0x2,%bl
and    $0x3,%bl
lea    0x0(,%rbx,8),%ecx
mov    $0x474341,%edx
shr    %cl,%edx
cmp    $0x3,%bl
cmove  %r9d,%edx
mov    %eax,%ebx
shr    $0x4,%bl
and    $0x3,%bl
lea    0x0(,%rbx,8),%ecx
mov    $0x474341,%ebp
shr    %cl,%ebp
cmp    $0x3,%bl
cmove  %r9d,%ebp
shr    $0x6,%al
lea    0x0(,%rax,8),%ecx
mov    $0x474341,%ebx
shr    %cl,%ebx
cmp    $0x3,%al
cmove  %r9d,%ebx
mov    %bl,(%rsi)
mov    %bpl,0x1(%rsi)
mov    %dl,0x2(%rsi)
mov    %r10b,0x3(%rsi)
add    $0x4,%rsi
add    $0x1,%r11
cmp    %r11,%r8
jne    1120 <decode_basepairs+0x20>
movb   $0x0,(%rsi)
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @decode_basepairs(i8* %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i8
%11 = alloca i8
%12 = alloca [5 x i8]
store i8* %0, i8** %4
store i8* %1, i8** %5
store i32 %2, i32* %6
%13 = getelementptr inbounds [5 x i8], [5 x i8]* %12, i64 0, i64 4
store i8 0, i8* %13
store i32 0, i32* %7
br label %14
14: ; preds = %72, %3
%15 = load i32, i32* %7
%16 = load i32, i32* %6
%17 = icmp slt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %75
18: ; preds = %14
%19 = load i8*, i8** %4
%20 = load i32, i32* %7
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %19, i64 %21
%23 = load i8, i8* %22
store i8 %23, i8* %10
store i32 3, i32* %9
br label %24
24: ; preds = %54, %18
%25 = load i32, i32* %9
%26 = icmp sge i32 %25, 0
br i1 %26, label %27, label %57
27: ; preds = %24
%28 = load i8, i8* %10
%29 = zext i8 %28 to i32
%30 = srem i32 %29, 4
store i32 %30, i32* %8
%31 = load i32, i32* %8
%32 = icmp eq i32 %31, 0
br i1 %32, label %33, label %34
33: ; preds = %27
store i8 65, i8* %11
br label %45
34: ; preds = %27
%35 = load i32, i32* %8
%36 = icmp eq i32 %35, 1
br i1 %36, label %37, label %38
37: ; preds = %34
store i8 67, i8* %11
br label %44
38: ; preds = %34
%39 = load i32, i32* %8
%40 = icmp eq i32 %39, 2
br i1 %40, label %41, label %42
41: ; preds = %38
store i8 71, i8* %11
br label %43
42: ; preds = %38
store i8 84, i8* %11
br label %43
43: ; preds = %42, %41
br label %44
44: ; preds = %43, %37
br label %45
45: ; preds = %44, %33
%46 = load i8, i8* %11
%47 = load i32, i32* %9
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds [5 x i8], [5 x i8]* %12, i64 0, i64 %48
store i8 %46, i8* %49
%50 = load i8, i8* %10
%51 = zext i8 %50 to i32
%52 = ashr i32 %51, 2
%53 = trunc i32 %52 to i8
store i8 %53, i8* %10
br label %54
54: ; preds = %45
%55 = load i32, i32* %9
%56 = add nsw i32 %55, -1
store i32 %56, i32* %9
br label %24
57: ; preds = %24
store i32 0, i32* %8
br label %58
58: ; preds = %68, %57
%59 = load i32, i32* %8
%60 = icmp slt i32 %59, 4
br i1 %60, label %61, label %71
61: ; preds = %58
%62 = load i32, i32* %8
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds [5 x i8], [5 x i8]* %12, i64 0, i64 %63
%65 = load i8, i8* %64
%66 = load i8*, i8** %5
%67 = getelementptr inbounds i8, i8* %66, i32 1
store i8* %67, i8** %5
store i8 %65, i8* %66
br label %68
68: ; preds = %61
%69 = load i32, i32* %8
%70 = add nsw i32 %69, 1
store i32 %70, i32* %8
br label %58
71: ; preds = %58
br label %72
72: ; preds = %71
%73 = load i32, i32* %7
%74 = add nsw i32 %73, 1
store i32 %74, i32* %7
br label %14
75: ; preds = %14
%76 = load i8*, i8** %5
store i8 0, i8* %76
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @decode_basepairs(i8* nocapture %0, i8* nocapture writeonly %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %48
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %2 to i64
br label %7
7: ; preds = %5, %7
%8 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %46, %7 ]
%9 = phi i8* [ %1, %5 ], [ %45, %7 ]
%10 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %8
%11 = load i8, i8* %10
%12 = and i8 %11, 3
%13 = icmp eq i8 %12, 3
%14 = shl nuw nsw i8 %12, 3
%15 = zext i8 %14 to i24
%16 = lshr i24 4670273, %15
%17 = trunc i24 %16 to i8
%18 = select i1 %13, i8 84, i8 %17
%19 = lshr i8 %11, 2
%20 = and i8 %19, 3
%21 = icmp eq i8 %20, 3
%22 = shl nuw nsw i8 %20, 3
%23 = zext i8 %22 to i24
%24 = lshr i24 4670273, %23
%25 = trunc i24 %24 to i8
%26 = select i1 %21, i8 84, i8 %25
%27 = lshr i8 %11, 4
%28 = and i8 %27, 3
%29 = icmp eq i8 %28, 3
%30 = shl nuw nsw i8 %28, 3
%31 = zext i8 %30 to i24
%32 = lshr i24 4670273, %31
%33 = trunc i24 %32 to i8
%34 = select i1 %29, i8 84, i8 %33
%35 = lshr i8 %11, 6
%36 = icmp eq i8 %35, 3
%37 = shl nuw nsw i8 %35, 3
%38 = zext i8 %37 to i24
%39 = lshr i24 4670273, %38
%40 = trunc i24 %39 to i8
%41 = select i1 %36, i8 84, i8 %40
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %9, i64 1
store i8 %41, i8* %9
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %9, i64 2
store i8 %34, i8* %42
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %9, i64 3
store i8 %26, i8* %43
%45 = getelementptr inbounds i8, i8* %9, i64 4
store i8 %18, i8* %44
%46 = add nuw nsw i64 %8, 1
%47 = icmp eq i64 %46, %6
br i1 %47, label %48, label %7
48: ; preds = %7, %3
%49 = phi i8* [ %1, %3 ], [ %45, %7 ]
store i8 0, i8* %49
ret void
}