unsigned to_utf8(unsigned c, char *buf) {
  unsigned index = 0;
  if (c < 0x80)
    buf[index++] = c;
  else if (c < 0x800) {
    buf[index++] = 0xc0 | (c >> 6);
    buf[index++] = 0x80 | (c & 0x3f);
  } else if (c < 0x10000) {
    if (c >= 0xD800 && c < 0xE000)
      return index;
    if (c == 0xFFFF)
      return index;
    buf[index++] = 0xe0 | (c >> 12);
    buf[index++] = 0x80 | ((c >> 6) & 0x3f);
    buf[index++] = 0x80 | (c & 0x3f);
  } else if (c < 0x200000) {
    buf[index++] = 0xf0 | (c >> 18);
    buf[index++] = 0x80 | ((c >> 12) & 0x3f);
    buf[index++] = 0x80 | ((c >> 6) & 0x3f);
    buf[index++] = 0x80 | (c & 0x3f);
  }
  return index;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<to_utf8>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x80,-0x8(%rbp)
jae    113d <to_utf8+0x3d>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,%ecx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    12ec <to_utf8+0x1ec>
cmpl   $0x800,-0x8(%rbp)
jae    1191 <to_utf8+0x91>
mov    -0x8(%rbp),%eax
shr    $0x6,%eax
or     $0xc0,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,%ecx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x3f,%eax
or     $0x80,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,%ecx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    12e7 <to_utf8+0x1e7>
cmpl   $0x10000,-0x8(%rbp)
jae    1246 <to_utf8+0x146>
cmpl   $0xd800,-0x8(%rbp)
jb     11c3 <to_utf8+0xc3>
cmpl   $0xe000,-0x8(%rbp)
jae    11c3 <to_utf8+0xc3>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    12f2 <to_utf8+0x1f2>
cmpl   $0xffff,-0x8(%rbp)
jne    11db <to_utf8+0xdb>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    12f2 <to_utf8+0x1f2>
mov    -0x8(%rbp),%eax
shr    $0xc,%eax
or     $0xe0,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,%ecx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x8(%rbp),%eax
shr    $0x6,%eax
and    $0x3f,%eax
or     $0x80,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,%ecx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x3f,%eax
or     $0x80,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,%ecx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    12e2 <to_utf8+0x1e2>
cmpl   $0x200000,-0x8(%rbp)
jae    12dd <to_utf8+0x1dd>
mov    -0x8(%rbp),%eax
shr    $0x12,%eax
or     $0xf0,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,%ecx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x8(%rbp),%eax
shr    $0xc,%eax
and    $0x3f,%eax
or     $0x80,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,%ecx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x8(%rbp),%eax
shr    $0x6,%eax
and    $0x3f,%eax
or     $0x80,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,%ecx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x3f,%eax
or     $0x80,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,%ecx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    12e2 <to_utf8+0x1e2>
jmp    12e7 <to_utf8+0x1e7>
jmp    12ec <to_utf8+0x1ec>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<to_utf8>:
cmp    $0x7f,%edi
ja     110e <to_utf8+0xe>
mov    %dil,(%rsi)
mov    $0x1,%eax
ret
cmp    $0x7ff,%edi
ja     1131 <to_utf8+0x31>
mov    %edi,%eax
shr    $0x6,%eax
or     $0xc0,%al
mov    %al,(%rsi)
and    $0x3f,%dil
or     $0x80,%dil
mov    %dil,0x1(%rsi)
mov    $0x2,%eax
ret
xor    %eax,%eax
cmp    $0xffff,%edi
ja     117a <to_utf8+0x7a>
cmp    $0xffff,%edi
je     11b4 <to_utf8+0xb4>
mov    %edi,%ecx
and    $0xfffff800,%ecx
cmp    $0xd800,%ecx
je     11b4 <to_utf8+0xb4>
mov    %edi,%eax
shr    $0xc,%eax
or     $0xe0,%al
mov    %al,(%rsi)
mov    %edi,%eax
shr    $0x6,%eax
and    $0x3f,%al
or     $0x80,%al
mov    %al,0x1(%rsi)
and    $0x3f,%dil
or     $0x80,%dil
mov    %dil,0x2(%rsi)
mov    $0x3,%eax
ret
cmp    $0x1fffff,%edi
ja     11b4 <to_utf8+0xb4>
mov    %edi,%eax
shr    $0x12,%eax
or     $0xf0,%al
mov    %al,(%rsi)
mov    %edi,%eax
shr    $0xc,%eax
and    $0x3f,%al
or     $0x80,%al
mov    %al,0x1(%rsi)
mov    %edi,%eax
shr    $0x6,%eax
and    $0x3f,%al
or     $0x80,%al
mov    %al,0x2(%rsi)
and    $0x3f,%dil
or     $0x80,%dil
mov    %dil,0x3(%rsi)
mov    $0x4,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @to_utf8(i32 %0, i8* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i8* %1, i8** %5
store i32 0, i32* %6
%7 = load i32, i32* %4
%8 = icmp ult i32 %7, 128
br i1 %8, label %9, label %17
9: ; preds = %2
%10 = load i32, i32* %4
%11 = trunc i32 %10 to i8
%12 = load i8*, i8** %5
%13 = load i32, i32* %6
%14 = add i32 %13, 1
store i32 %14, i32* %6
%15 = zext i32 %13 to i64
%16 = getelementptr inbounds i8, i8* %12, i64 %15
store i8 %11, i8* %16
br label %129
17: ; preds = %2
%18 = load i32, i32* %4
%19 = icmp ult i32 %18, 2048
br i1 %19, label %20, label %39
20: ; preds = %17
%21 = load i32, i32* %4
%22 = lshr i32 %21, 6
%23 = or i32 192, %22
%24 = trunc i32 %23 to i8
%25 = load i8*, i8** %5
%26 = load i32, i32* %6
%27 = add i32 %26, 1
store i32 %27, i32* %6
%28 = zext i32 %26 to i64
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %25, i64 %28
store i8 %24, i8* %29
%30 = load i32, i32* %4
%31 = and i32 %30, 63
%32 = or i32 128, %31
%33 = trunc i32 %32 to i8
%34 = load i8*, i8** %5
%35 = load i32, i32* %6
%36 = add i32 %35, 1
store i32 %36, i32* %6
%37 = zext i32 %35 to i64
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %34, i64 %37
store i8 %33, i8* %38
br label %128
39: ; preds = %17
%40 = load i32, i32* %4
%41 = icmp ult i32 %40, 65536
br i1 %41, label %42, label %84
42: ; preds = %39
%43 = load i32, i32* %4
%44 = icmp uge i32 %43, 55296
br i1 %44, label %45, label %50
45: ; preds = %42
%46 = load i32, i32* %4
%47 = icmp ult i32 %46, 57344
br i1 %47, label %48, label %50
48: ; preds = %45
%49 = load i32, i32* %6
store i32 %49, i32* %3
br label %131
50: ; preds = %45, %42
%51 = load i32, i32* %4
%52 = icmp eq i32 %51, 65535
br i1 %52, label %53, label %55
53: ; preds = %50
%54 = load i32, i32* %6
store i32 %54, i32* %3
br label %131
55: ; preds = %50
%56 = load i32, i32* %4
%57 = lshr i32 %56, 12
%58 = or i32 224, %57
%59 = trunc i32 %58 to i8
%60 = load i8*, i8** %5
%61 = load i32, i32* %6
%62 = add i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %6
%63 = zext i32 %61 to i64
%64 = getelementptr inbounds i8, i8* %60, i64 %63
store i8 %59, i8* %64
%65 = load i32, i32* %4
%66 = lshr i32 %65, 6
%67 = and i32 %66, 63
%68 = or i32 128, %67
%69 = trunc i32 %68 to i8
%70 = load i8*, i8** %5
%71 = load i32, i32* %6
%72 = add i32 %71, 1
store i32 %72, i32* %6
%73 = zext i32 %71 to i64
%74 = getelementptr inbounds i8, i8* %70, i64 %73
store i8 %69, i8* %74
%75 = load i32, i32* %4
%76 = and i32 %75, 63
%77 = or i32 128, %76
%78 = trunc i32 %77 to i8
%79 = load i8*, i8** %5
%80 = load i32, i32* %6
%81 = add i32 %80, 1
store i32 %81, i32* %6
%82 = zext i32 %80 to i64
%83 = getelementptr inbounds i8, i8* %79, i64 %82
store i8 %78, i8* %83
br label %127
84: ; preds = %39
%85 = load i32, i32* %4
%86 = icmp ult i32 %85, 2097152
br i1 %86, label %87, label %126
87: ; preds = %84
%88 = load i32, i32* %4
%89 = lshr i32 %88, 18
%90 = or i32 240, %89
%91 = trunc i32 %90 to i8
%92 = load i8*, i8** %5
%93 = load i32, i32* %6
%94 = add i32 %93, 1
store i32 %94, i32* %6
%95 = zext i32 %93 to i64
%96 = getelementptr inbounds i8, i8* %92, i64 %95
store i8 %91, i8* %96
%97 = load i32, i32* %4
%98 = lshr i32 %97, 12
%99 = and i32 %98, 63
%100 = or i32 128, %99
%101 = trunc i32 %100 to i8
%102 = load i8*, i8** %5
%103 = load i32, i32* %6
%104 = add i32 %103, 1
store i32 %104, i32* %6
%105 = zext i32 %103 to i64
%106 = getelementptr inbounds i8, i8* %102, i64 %105
store i8 %101, i8* %106
%107 = load i32, i32* %4
%108 = lshr i32 %107, 6
%109 = and i32 %108, 63
%110 = or i32 128, %109
%111 = trunc i32 %110 to i8
%112 = load i8*, i8** %5
%113 = load i32, i32* %6
%114 = add i32 %113, 1
store i32 %114, i32* %6
%115 = zext i32 %113 to i64
%116 = getelementptr inbounds i8, i8* %112, i64 %115
store i8 %111, i8* %116
%117 = load i32, i32* %4
%118 = and i32 %117, 63
%119 = or i32 128, %118
%120 = trunc i32 %119 to i8
%121 = load i8*, i8** %5
%122 = load i32, i32* %6
%123 = add i32 %122, 1
store i32 %123, i32* %6
%124 = zext i32 %122 to i64
%125 = getelementptr inbounds i8, i8* %121, i64 %124
store i8 %120, i8* %125
br label %126
126: ; preds = %87, %84
br label %127
127: ; preds = %126, %55
br label %128
128: ; preds = %127, %20
br label %129
129: ; preds = %128, %9
%130 = load i32, i32* %6
store i32 %130, i32* %3
br label %131
131: ; preds = %129, %53, %48
%132 = load i32, i32* %3
ret i32 %132
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @to_utf8(i32 %0, i8* nocapture writeonly %1) {
%3 = icmp ult i32 %0, 128
br i1 %3, label %4, label %6
4: ; preds = %2
%5 = trunc i32 %0 to i8
store i8 %5, i8* %1
br label %56
6: ; preds = %2
%7 = icmp ult i32 %0, 2048
br i1 %7, label %8, label %16
8: ; preds = %6
%9 = lshr i32 %0, 6
%10 = trunc i32 %9 to i8
%11 = or i8 %10, -64
store i8 %11, i8* %1
%12 = trunc i32 %0 to i8
%13 = and i8 %12, 63
%14 = or i8 %13, -128
%15 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
store i8 %14, i8* %15
br label %56
16: ; preds = %6
%17 = icmp ult i32 %0, 65536
br i1 %17, label %18, label %36
18: ; preds = %16
%19 = and i32 %0, -2048
%20 = icmp eq i32 %19, 55296
%21 = icmp eq i32 %0, 65535
%22 = or i1 %21, %20
br i1 %22, label %56, label %23
23: ; preds = %18
%24 = lshr i32 %0, 12
%25 = trunc i32 %24 to i8
%26 = or i8 %25, -32
store i8 %26, i8* %1
%27 = lshr i32 %0, 6
%28 = trunc i32 %27 to i8
%29 = and i8 %28, 63
%30 = or i8 %29, -128
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
store i8 %30, i8* %31
%32 = trunc i32 %0 to i8
%33 = and i8 %32, 63
%34 = or i8 %33, -128
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 2
store i8 %34, i8* %35
br label %56
36: ; preds = %16
%37 = icmp ult i32 %0, 2097152
br i1 %37, label %38, label %56
38: ; preds = %36
%39 = lshr i32 %0, 18
%40 = trunc i32 %39 to i8
%41 = or i8 %40, -16
store i8 %41, i8* %1
%42 = lshr i32 %0, 12
%43 = trunc i32 %42 to i8
%44 = and i8 %43, 63
%45 = or i8 %44, -128
%46 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
store i8 %45, i8* %46
%47 = lshr i32 %0, 6
%48 = trunc i32 %47 to i8
%49 = and i8 %48, 63
%50 = or i8 %49, -128
%51 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 2
store i8 %50, i8* %51
%52 = trunc i32 %0 to i8
%53 = and i8 %52, 63
%54 = or i8 %53, -128
%55 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 3
store i8 %54, i8* %55
br label %56
56: ; preds = %4, %23, %38, %36, %8, %18
%57 = phi i32 [ 0, %18 ], [ 1, %4 ], [ 2, %8 ], [ 3, %23 ], [ 4, %38 ], [ 0, %36 ]
ret i32 %57
}