unsigned utf8decode(const char *p, const char *end, int *len) {
  unsigned char c = *(unsigned char *)p;
  if (c < 0x80) {
    *len = 1;
    return c;
  } else if (c < 0xc2) {
    goto FAIL;
  }
  if (p + 1 >= end || (p[1] & 0xc0) != 0x80)
    goto FAIL;
  if (c < 0xe0) {
    *len = 2;
    return ((p[0] & 0x1f) << 6) + ((p[1] & 0x3f));
  } else if (c == 0xe0) {
    if (((unsigned char *)p)[1] < 0xa0)
      goto FAIL;
    goto UTF8_3;
  } else if (c < 0xf0) {
  UTF8_3:
    if (p + 2 >= end || (p[2] & 0xc0) != 0x80)
      goto FAIL;
    *len = 3;
    return ((p[0] & 0x0f) << 12) + ((p[1] & 0x3f) << 6) + ((p[2] & 0x3f));
  } else if (c == 0xf0) {
    if (((unsigned char *)p)[1] < 0x90)
      goto FAIL;
    goto UTF8_4;
  } else if (c < 0xf4) {
  UTF8_4:
    if (p + 3 >= end || (p[2] & 0xc0) != 0x80 || (p[3] & 0xc0) != 0x80)
      goto FAIL;
    *len = 4;
    return ((p[0] & 0x07) << 18) + ((p[1] & 0x3f) << 12) +
           ((p[2] & 0x3f) << 6) + ((p[3] & 0x3f));
  } else if (c == 0xf4) {
    if (((unsigned char *)p)[1] > 0x8f)
      goto FAIL;
    goto UTF8_4;
  } else {
  FAIL:
    *len = 1;
    return 0xfffd;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<utf8decode>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%al
mov    %al,-0x21(%rbp)
movzbl -0x21(%rbp),%eax
cmp    $0x80,%eax
jge    113e <utf8decode+0x3e>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movl   $0x1,(%rax)
movzbl -0x21(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1381 <utf8decode+0x281>
movzbl -0x21(%rbp),%eax
cmp    $0xc2,%eax
jge    1152 <utf8decode+0x52>
jmp    1370 <utf8decode+0x270>
jmp    1157 <utf8decode+0x57>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jae    1181 <utf8decode+0x81>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movsbl 0x1(%rax),%eax
and    $0xc0,%eax
cmp    $0x80,%eax
je     1186 <utf8decode+0x86>
jmp    1370 <utf8decode+0x270>
movzbl -0x21(%rbp),%eax
cmp    $0xe0,%eax
jge    11c1 <utf8decode+0xc1>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movl   $0x2,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%eax
and    $0x1f,%eax
shl    $0x6,%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movsbl 0x1(%rcx),%ecx
and    $0x3f,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1381 <utf8decode+0x281>
movzbl -0x21(%rbp),%eax
cmp    $0xe0,%eax
jne    11ed <utf8decode+0xed>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl 0x1(%rax),%eax
cmp    $0xa0,%eax
jge    11e8 <utf8decode+0xe8>
jmp    1370 <utf8decode+0x270>
jmp    1201 <utf8decode+0x101>
movzbl -0x21(%rbp),%eax
cmp    $0xf0,%eax
jge    126c <utf8decode+0x16c>
jmp    1201 <utf8decode+0x101>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x2,%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jae    122b <utf8decode+0x12b>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movsbl 0x2(%rax),%eax
and    $0xc0,%eax
cmp    $0x80,%eax
je     1230 <utf8decode+0x130>
jmp    1370 <utf8decode+0x270>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movl   $0x3,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%eax
and    $0xf,%eax
shl    $0xc,%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movsbl 0x1(%rcx),%ecx
and    $0x3f,%ecx
shl    $0x6,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movsbl 0x2(%rcx),%ecx
and    $0x3f,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1381 <utf8decode+0x281>
movzbl -0x21(%rbp),%eax
cmp    $0xf0,%eax
jne    1298 <utf8decode+0x198>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl 0x1(%rax),%eax
cmp    $0x90,%eax
jge    1293 <utf8decode+0x193>
jmp    1370 <utf8decode+0x270>
jmp    12ac <utf8decode+0x1ac>
movzbl -0x21(%rbp),%eax
cmp    $0xf4,%eax
jge    133f <utf8decode+0x23f>
jmp    12ac <utf8decode+0x1ac>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x3,%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jae    12ee <utf8decode+0x1ee>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movsbl 0x2(%rax),%eax
and    $0xc0,%eax
cmp    $0x80,%eax
jne    12ee <utf8decode+0x1ee>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movsbl 0x3(%rax),%eax
and    $0xc0,%eax
cmp    $0x80,%eax
je     12f3 <utf8decode+0x1f3>
jmp    1370 <utf8decode+0x270>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movl   $0x4,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%eax
and    $0x7,%eax
shl    $0x12,%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movsbl 0x1(%rcx),%ecx
and    $0x3f,%ecx
shl    $0xc,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movsbl 0x2(%rcx),%ecx
and    $0x3f,%ecx
shl    $0x6,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movsbl 0x3(%rcx),%ecx
and    $0x3f,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1381 <utf8decode+0x281>
movzbl -0x21(%rbp),%eax
cmp    $0xf4,%eax
jne    136b <utf8decode+0x26b>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl 0x1(%rax),%eax
cmp    $0x8f,%eax
jle    1366 <utf8decode+0x266>
jmp    1370 <utf8decode+0x270>
jmp    12ac <utf8decode+0x1ac>
jmp    1370 <utf8decode+0x270>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movl   $0x1,(%rax)
movl   $0xfffd,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<utf8decode>:
movzbl (%rdi),%eax
test   %al,%al
js     110e <utf8decode+0xe>
movl   $0x1,(%rdx)
ret
cmp    $0xc2,%al
jb     1206 <utf8decode+0x106>
lea    0x1(%rdi),%rcx
cmp    %rsi,%rcx
jae    1206 <utf8decode+0x106>
mov    (%rcx),%r8b
mov    %r8d,%ecx
and    $0xc0,%cl
cmp    $0x80,%cl
jne    1206 <utf8decode+0x106>
cmp    $0xdf,%al
ja     1152 <utf8decode+0x52>
movl   $0x2,(%rdx)
movzbl (%rdi),%ecx
and    $0x1f,%ecx
shl    $0x6,%ecx
movzbl 0x1(%rdi),%eax
and    $0x3f,%eax
or     %ecx,%eax
ret
cmp    $0xe0,%al
jne    1161 <utf8decode+0x61>
cmp    $0xa0,%r8b
jae    1165 <utf8decode+0x65>
jmp    1206 <utf8decode+0x106>
cmp    $0xef,%al
ja     119f <utf8decode+0x9f>
lea    0x2(%rdi),%rax
cmp    %rsi,%rax
jae    1206 <utf8decode+0x106>
mov    (%rax),%al
and    $0xc0,%al
cmp    $0x80,%al
jne    1206 <utf8decode+0x106>
movl   $0x3,(%rdx)
movzbl (%rdi),%eax
and    $0xf,%eax
shl    $0xc,%eax
movzbl 0x1(%rdi),%ecx
and    $0x3f,%ecx
shl    $0x6,%ecx
or     %eax,%ecx
movzbl 0x2(%rdi),%eax
jmp    114c <utf8decode+0x4c>
cmp    $0xf0,%al
jne    11ab <utf8decode+0xab>
cmp    $0x90,%r8b
jae    11b9 <utf8decode+0xb9>
jmp    1206 <utf8decode+0x106>
cmp    $0xf3,%al
jbe    11b9 <utf8decode+0xb9>
cmp    $0xf4,%al
jne    1206 <utf8decode+0x106>
cmp    $0x90,%r8b
jae    1206 <utf8decode+0x106>
lea    0x3(%rdi),%rax
cmp    %rsi,%rax
jae    1206 <utf8decode+0x106>
mov    0x2(%rdi),%cl
and    $0xc0,%cl
cmp    $0x80,%cl
jne    1206 <utf8decode+0x106>
mov    (%rax),%al
and    $0xc0,%al
cmp    $0x80,%al
jne    1206 <utf8decode+0x106>
movl   $0x4,(%rdx)
movzbl (%rdi),%eax
and    $0x7,%eax
shl    $0x12,%eax
movzbl 0x1(%rdi),%ecx
and    $0x3f,%ecx
shl    $0xc,%ecx
or     %eax,%ecx
movzbl 0x2(%rdi),%edx
and    $0x3f,%edx
shl    $0x6,%edx
or     %ecx,%edx
movzbl 0x3(%rdi),%eax
and    $0x3f,%eax
or     %edx,%eax
ret
movl   $0x1,(%rdx)
mov    $0xfffd,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @utf8decode(i8* %0, i8* %1, i32* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i8
store i8* %0, i8** %5
store i8* %1, i8** %6
store i32* %2, i32** %7
%9 = load i8*, i8** %5
%10 = load i8, i8* %9
store i8 %10, i8* %8
%11 = load i8, i8* %8
%12 = zext i8 %11 to i32
%13 = icmp slt i32 %12, 128
br i1 %13, label %14, label %18
14: ; preds = %3
%15 = load i32*, i32** %7
store i32 1, i32* %15
%16 = load i8, i8* %8
%17 = zext i8 %16 to i32
store i32 %17, i32* %4
br label %186
18: ; preds = %3
%19 = load i8, i8* %8
%20 = zext i8 %19 to i32
%21 = icmp slt i32 %20, 194
br i1 %21, label %22, label %23
22: ; preds = %18
br label %184
23: ; preds = %18
br label %24
24: ; preds = %23
%25 = load i8*, i8** %5
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %25, i64 1
%27 = load i8*, i8** %6
%28 = icmp uge i8* %26, %27
br i1 %28, label %36, label %29
29: ; preds = %24
%30 = load i8*, i8** %5
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 1
%32 = load i8, i8* %31
%33 = sext i8 %32 to i32
%34 = and i32 %33, 192
%35 = icmp ne i32 %34, 128
br i1 %35, label %36, label %37
36: ; preds = %29, %24
br label %184
37: ; preds = %29
%38 = load i8, i8* %8
%39 = zext i8 %38 to i32
%40 = icmp slt i32 %39, 224
br i1 %40, label %41, label %55
41: ; preds = %37
%42 = load i32*, i32** %7
store i32 2, i32* %42
%43 = load i8*, i8** %5
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %43, i64 0
%45 = load i8, i8* %44
%46 = sext i8 %45 to i32
%47 = and i32 %46, 31
%48 = shl i32 %47, 6
%49 = load i8*, i8** %5
%50 = getelementptr inbounds i8, i8* %49, i64 1
%51 = load i8, i8* %50
%52 = sext i8 %51 to i32
%53 = and i32 %52, 63
%54 = add nsw i32 %48, %53
store i32 %54, i32* %4
br label %186
55: ; preds = %37
%56 = load i8, i8* %8
%57 = zext i8 %56 to i32
%58 = icmp eq i32 %57, 224
br i1 %58, label %59, label %67
59: ; preds = %55
%60 = load i8*, i8** %5
%61 = getelementptr inbounds i8, i8* %60, i64 1
%62 = load i8, i8* %61
%63 = zext i8 %62 to i32
%64 = icmp slt i32 %63, 160
br i1 %64, label %65, label %66
65: ; preds = %59
br label %184
66: ; preds = %59
br label %72
67: ; preds = %55
%68 = load i8, i8* %8
%69 = zext i8 %68 to i32
%70 = icmp slt i32 %69, 240
br i1 %70, label %71, label %106
71: ; preds = %67
br label %72
72: ; preds = %71, %66
%73 = load i8*, i8** %5
%74 = getelementptr inbounds i8, i8* %73, i64 2
%75 = load i8*, i8** %6
%76 = icmp uge i8* %74, %75
br i1 %76, label %84, label %77
77: ; preds = %72
%78 = load i8*, i8** %5
%79 = getelementptr inbounds i8, i8* %78, i64 2
%80 = load i8, i8* %79
%81 = sext i8 %80 to i32
%82 = and i32 %81, 192
%83 = icmp ne i32 %82, 128
br i1 %83, label %84, label %85
84: ; preds = %77, %72
br label %184
85: ; preds = %77
%86 = load i32*, i32** %7
store i32 3, i32* %86
%87 = load i8*, i8** %5
%88 = getelementptr inbounds i8, i8* %87, i64 0
%89 = load i8, i8* %88
%90 = sext i8 %89 to i32
%91 = and i32 %90, 15
%92 = shl i32 %91, 12
%93 = load i8*, i8** %5
%94 = getelementptr inbounds i8, i8* %93, i64 1
%95 = load i8, i8* %94
%96 = sext i8 %95 to i32
%97 = and i32 %96, 63
%98 = shl i32 %97, 6
%99 = add nsw i32 %92, %98
%100 = load i8*, i8** %5
%101 = getelementptr inbounds i8, i8* %100, i64 2
%102 = load i8, i8* %101
%103 = sext i8 %102 to i32
%104 = and i32 %103, 63
%105 = add nsw i32 %99, %104
store i32 %105, i32* %4
br label %186
106: ; preds = %67
%107 = load i8, i8* %8
%108 = zext i8 %107 to i32
%109 = icmp eq i32 %108, 240
br i1 %109, label %110, label %118
110: ; preds = %106
%111 = load i8*, i8** %5
%112 = getelementptr inbounds i8, i8* %111, i64 1
%113 = load i8, i8* %112
%114 = zext i8 %113 to i32
%115 = icmp slt i32 %114, 144
br i1 %115, label %116, label %117
116: ; preds = %110
br label %184
117: ; preds = %110
br label %123
118: ; preds = %106
%119 = load i8, i8* %8
%120 = zext i8 %119 to i32
%121 = icmp slt i32 %120, 244
br i1 %121, label %122, label %171
122: ; preds = %118
br label %123
123: ; preds = %182, %122, %117
%124 = load i8*, i8** %5
%125 = getelementptr inbounds i8, i8* %124, i64 3
%126 = load i8*, i8** %6
%127 = icmp uge i8* %125, %126
br i1 %127, label %142, label %128
128: ; preds = %123
%129 = load i8*, i8** %5
%130 = getelementptr inbounds i8, i8* %129, i64 2
%131 = load i8, i8* %130
%132 = sext i8 %131 to i32
%133 = and i32 %132, 192
%134 = icmp ne i32 %133, 128
br i1 %134, label %142, label %135
135: ; preds = %128
%136 = load i8*, i8** %5
%137 = getelementptr inbounds i8, i8* %136, i64 3
%138 = load i8, i8* %137
%139 = sext i8 %138 to i32
%140 = and i32 %139, 192
%141 = icmp ne i32 %140, 128
br i1 %141, label %142, label %143
142: ; preds = %135, %128, %123
br label %184
143: ; preds = %135
%144 = load i32*, i32** %7
store i32 4, i32* %144
%145 = load i8*, i8** %5
%146 = getelementptr inbounds i8, i8* %145, i64 0
%147 = load i8, i8* %146
%148 = sext i8 %147 to i32
%149 = and i32 %148, 7
%150 = shl i32 %149, 18
%151 = load i8*, i8** %5
%152 = getelementptr inbounds i8, i8* %151, i64 1
%153 = load i8, i8* %152
%154 = sext i8 %153 to i32
%155 = and i32 %154, 63
%156 = shl i32 %155, 12
%157 = add nsw i32 %150, %156
%158 = load i8*, i8** %5
%159 = getelementptr inbounds i8, i8* %158, i64 2
%160 = load i8, i8* %159
%161 = sext i8 %160 to i32
%162 = and i32 %161, 63
%163 = shl i32 %162, 6
%164 = add nsw i32 %157, %163
%165 = load i8*, i8** %5
%166 = getelementptr inbounds i8, i8* %165, i64 3
%167 = load i8, i8* %166
%168 = sext i8 %167 to i32
%169 = and i32 %168, 63
%170 = add nsw i32 %164, %169
store i32 %170, i32* %4
br label %186
171: ; preds = %118
%172 = load i8, i8* %8
%173 = zext i8 %172 to i32
%174 = icmp eq i32 %173, 244
br i1 %174, label %175, label %183
175: ; preds = %171
%176 = load i8*, i8** %5
%177 = getelementptr inbounds i8, i8* %176, i64 1
%178 = load i8, i8* %177
%179 = zext i8 %178 to i32
%180 = icmp sgt i32 %179, 143
br i1 %180, label %181, label %182
181: ; preds = %175
br label %184
182: ; preds = %175
br label %123
183: ; preds = %171
br label %184
184: ; preds = %183, %181, %142, %116, %84, %65, %36, %22
%185 = load i32*, i32** %7
store i32 1, i32* %185
store i32 65533, i32* %4
br label %186
186: ; preds = %184, %143, %85, %41, %14
%187 = load i32, i32* %4
ret i32 %187
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @utf8decode(i8* %0, i8* readnone %1, i32* nocapture writeonly %2) {
%4 = load i8, i8* %0
%5 = icmp sgt i8 %4, -1
br i1 %5, label %6, label %8
6: ; preds = %3
%7 = zext i8 %4 to i32
store i32 1, i32* %2
br label %97
8: ; preds = %3
%9 = icmp ult i8 %4, -62
br i1 %9, label %96, label %10
10: ; preds = %8
%11 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 1
%12 = icmp ult i8* %11, %1
br i1 %12, label %13, label %96
13: ; preds = %10
%14 = load i8, i8* %11
%15 = and i8 %14, -64
%16 = icmp eq i8 %15, -128
br i1 %16, label %17, label %96
17: ; preds = %13
%18 = icmp ult i8 %4, -32
br i1 %18, label %19, label %28
19: ; preds = %17
store i32 2, i32* %2
%20 = load i8, i8* %0
%21 = and i8 %20, 31
%22 = zext i8 %21 to i32
%23 = shl nuw nsw i32 %22, 6
%24 = load i8, i8* %11
%25 = and i8 %24, 63
%26 = zext i8 %25 to i32
%27 = or i32 %23, %26
br label %97
28: ; preds = %17
%29 = icmp eq i8 %4, -32
br i1 %29, label %30, label %32
30: ; preds = %28
%31 = icmp ult i8 %14, -96
br i1 %31, label %96, label %34
32: ; preds = %28
%33 = icmp ult i8 %4, -16
br i1 %33, label %34, label %55
34: ; preds = %32, %30
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 2
%36 = icmp ult i8* %35, %1
br i1 %36, label %37, label %96
37: ; preds = %34
%38 = load i8, i8* %35
%39 = and i8 %38, -64
%40 = icmp eq i8 %39, -128
br i1 %40, label %41, label %96
41: ; preds = %37
store i32 3, i32* %2
%42 = load i8, i8* %0
%43 = and i8 %42, 15
%44 = zext i8 %43 to i32
%45 = shl nuw nsw i32 %44, 12
%46 = load i8, i8* %11
%47 = and i8 %46, 63
%48 = zext i8 %47 to i32
%49 = shl nuw nsw i32 %48, 6
%50 = or i32 %49, %45
%51 = load i8, i8* %35
%52 = and i8 %51, 63
%53 = zext i8 %52 to i32
%54 = or i32 %50, %53
br label %97
55: ; preds = %32
%56 = icmp eq i8 %4, -16
br i1 %56, label %57, label %59
57: ; preds = %55
%58 = icmp ult i8 %14, -112
br i1 %58, label %96, label %61
59: ; preds = %55
%60 = icmp ult i8 %4, -12
br i1 %60, label %61, label %92
61: ; preds = %92, %59, %57
%62 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 3
%63 = icmp ult i8* %62, %1
br i1 %63, label %64, label %96
64: ; preds = %61
%65 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 2
%66 = load i8, i8* %65
%67 = and i8 %66, -64
%68 = icmp eq i8 %67, -128
br i1 %68, label %69, label %96
69: ; preds = %64
%70 = load i8, i8* %62
%71 = and i8 %70, -64
%72 = icmp eq i8 %71, -128
br i1 %72, label %73, label %96
73: ; preds = %69
store i32 4, i32* %2
%74 = load i8, i8* %0
%75 = and i8 %74, 7
%76 = zext i8 %75 to i32
%77 = shl nuw nsw i32 %76, 18
%78 = load i8, i8* %11
%79 = and i8 %78, 63
%80 = zext i8 %79 to i32
%81 = shl nuw nsw i32 %80, 12
%82 = or i32 %81, %77
%83 = load i8, i8* %65
%84 = and i8 %83, 63
%85 = zext i8 %84 to i32
%86 = shl nuw nsw i32 %85, 6
%87 = or i32 %82, %86
%88 = load i8, i8* %62
%89 = and i8 %88, 63
%90 = zext i8 %89 to i32
%91 = or i32 %87, %90
br label %97
92: ; preds = %59
%93 = icmp ne i8 %4, -12
%94 = icmp ugt i8 %14, -113
%95 = select i1 %93, i1 true, i1 %94
br i1 %95, label %96, label %61
96: ; preds = %92, %61, %64, %69, %57, %34, %37, %30, %10, %13, %8
store i32 1, i32* %2
br label %97
97: ; preds = %96, %73, %41, %19, %6
%98 = phi i32 [ %7, %6 ], [ 65533, %96 ], [ %27, %19 ], [ %54, %41 ], [ %91, %73 ]
ret i32 %98
}