void c_convert_16_32(char *buf16, unsigned int size16, char *buf32,
                     unsigned char color_order) {
  unsigned int loc16 = 0;
  unsigned int loc32 = 0;
  unsigned char r5;
  unsigned char g6;
  unsigned char b5;
  while (loc16 < size16) {
    unsigned short rgb565 = *((unsigned short *)(buf16 + loc16));
    loc16 += 2;
    if (color_order == 0) {
      b5 = (rgb565 & 0xf800) >> 11;
      r5 = (rgb565 & 0x001f);
    } else {
      r5 = (rgb565 & 0xf800) >> 11;
      b5 = (rgb565 & 0x001f);
    }
    g6 = (rgb565 & 0x07e0) >> 5;
    unsigned char r8 = (r5 * 527 + 23) >> 6;
    unsigned char g8 = (g6 * 259 + 33) >> 6;
    unsigned char b8 = (b5 * 527 + 23) >> 6;
    *((unsigned int *)(buf32 + loc32)) = r8 | (g8 << 8) | (b8 << 16);
    loc32 += 3;
    if (r8 == 0 && g8 == 0 && b8 == 0) {
      *((unsigned char *)(buf32 + loc32++)) = 0;
    } else {
      *((unsigned char *)(buf32 + loc32++)) = 255;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<c_convert_16_32>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %cl,%al
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %al,-0x19(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jae    1256 <c_convert_16_32+0x156>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,1),%ax
mov    %ax,-0x2a(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
movzbl -0x19(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    1171 <c_convert_16_32+0x71>
movzwl -0x2a(%rbp),%eax
and    $0xf800,%eax
sar    $0xb,%eax
mov    %al,-0x27(%rbp)
movzwl -0x2a(%rbp),%eax
and    $0x1f,%eax
mov    %al,-0x25(%rbp)
jmp    118a <c_convert_16_32+0x8a>
movzwl -0x2a(%rbp),%eax
and    $0xf800,%eax
sar    $0xb,%eax
mov    %al,-0x25(%rbp)
movzwl -0x2a(%rbp),%eax
and    $0x1f,%eax
mov    %al,-0x27(%rbp)
movzwl -0x2a(%rbp),%eax
and    $0x7e0,%eax
sar    $0x5,%eax
mov    %al,-0x26(%rbp)
movzbl -0x25(%rbp),%eax
imul   $0x20f,%eax,%eax
add    $0x17,%eax
sar    $0x6,%eax
mov    %al,-0x2b(%rbp)
movzbl -0x26(%rbp),%eax
imul   $0x103,%eax,%eax
add    $0x21,%eax
sar    $0x6,%eax
mov    %al,-0x2c(%rbp)
movzbl -0x27(%rbp),%eax
imul   $0x20f,%eax,%eax
add    $0x17,%eax
sar    $0x6,%eax
mov    %al,-0x2d(%rbp)
movzbl -0x2b(%rbp),%edx
movzbl -0x2c(%rbp),%eax
shl    $0x8,%eax
or     %eax,%edx
movzbl -0x2d(%rbp),%eax
shl    $0x10,%eax
or     %eax,%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x3,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movzbl -0x2b(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    123c <c_convert_16_32+0x13c>
movzbl -0x2c(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    123c <c_convert_16_32+0x13c>
movzbl -0x2d(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    123c <c_convert_16_32+0x13c>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x24(%rbp)
mov    %ecx,%ecx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
jmp    1251 <c_convert_16_32+0x151>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x24(%rbp)
mov    %ecx,%ecx
movb   $0xff,(%rax,%rcx,1)
jmp    1122 <c_convert_16_32+0x22>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<c_convert_16_32>:
push   %rbp
push   %rbx
test   %esi,%esi
je     11bd <c_convert_16_32+0xbd>
mov    %esi,%r8d
xor    %r9d,%r9d
xor    %r10d,%r10d
jmp    119b <c_convert_16_32+0x9b>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %eax,%r11d
shr    $0xb,%r11d
mov    %eax,%esi
and    $0x1f,%esi
shr    $0x5,%eax
and    $0x3f,%eax
imul   $0x20f,%r11d,%r11d
lea    0x17(%r11),%ebx
shr    $0x6,%ebx
imul   $0x103,%eax,%eax
add    $0x21,%eax
imul   $0x20f,%esi,%ebp
imul   $0x83c00,%esi,%esi
add    $0x5c00,%esi
and    $0x1ff0000,%esi
and    $0x3fc0,%eax
lea    (%rsi,%rax,4),%esi
or     %ebx,%esi
mov    %r10d,%ebx
mov    %esi,(%rdx,%rbx,1)
lea    0x3(%r10),%esi
cmp    $0x29,%r11d
setae  %bl
test   %eax,%eax
setne  %r11b
cmp    $0x29,%ebp
setae  %al
or     %bl,%al
or     %r11b,%al
neg    %al
mov    %al,(%rdx,%rsi,1)
add    $0x4,%r10d
cmp    %r8,%r9
jae    11bd <c_convert_16_32+0xbd>
movzwl (%rdi,%r9,1),%eax
add    $0x2,%r9
test   %cl,%cl
jne    1120 <c_convert_16_32+0x20>
mov    %eax,%esi
shr    $0xb,%esi
mov    %eax,%r11d
and    $0x1f,%r11d
jmp    112c <c_convert_16_32+0x2c>
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @c_convert_16_32(i8* %0, i32 %1, i8* %2, i8 zeroext %3) {
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i8*
%8 = alloca i8
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i8
%12 = alloca i8
%13 = alloca i8
%14 = alloca i16
%15 = alloca i8
%16 = alloca i8
%17 = alloca i8
store i8* %0, i8** %5
store i32 %1, i32* %6
store i8* %2, i8** %7
store i8 %3, i8* %8
store i32 0, i32* %9
store i32 0, i32* %10
br label %18
18: ; preds = %118, %4
%19 = load i32, i32* %9
%20 = load i32, i32* %6
%21 = icmp ult i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %119
22: ; preds = %18
%23 = load i8*, i8** %5
%24 = load i32, i32* %9
%25 = zext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %23, i64 %25
%27 = bitcast i8* %26 to i16*
%28 = load i16, i16* %27
store i16 %28, i16* %14
%29 = load i32, i32* %9
%30 = add i32 %29, 2
store i32 %30, i32* %9
%31 = load i8, i8* %8
%32 = zext i8 %31 to i32
%33 = icmp eq i32 %32, 0
br i1 %33, label %34, label %44
34: ; preds = %22
%35 = load i16, i16* %14
%36 = zext i16 %35 to i32
%37 = and i32 %36, 63488
%38 = ashr i32 %37, 11
%39 = trunc i32 %38 to i8
store i8 %39, i8* %13
%40 = load i16, i16* %14
%41 = zext i16 %40 to i32
%42 = and i32 %41, 31
%43 = trunc i32 %42 to i8
store i8 %43, i8* %11
br label %54
44: ; preds = %22
%45 = load i16, i16* %14
%46 = zext i16 %45 to i32
%47 = and i32 %46, 63488
%48 = ashr i32 %47, 11
%49 = trunc i32 %48 to i8
store i8 %49, i8* %11
%50 = load i16, i16* %14
%51 = zext i16 %50 to i32
%52 = and i32 %51, 31
%53 = trunc i32 %52 to i8
store i8 %53, i8* %13
br label %54
54: ; preds = %44, %34
%55 = load i16, i16* %14
%56 = zext i16 %55 to i32
%57 = and i32 %56, 2016
%58 = ashr i32 %57, 5
%59 = trunc i32 %58 to i8
store i8 %59, i8* %12
%60 = load i8, i8* %11
%61 = zext i8 %60 to i32
%62 = mul nsw i32 %61, 527
%63 = add nsw i32 %62, 23
%64 = ashr i32 %63, 6
%65 = trunc i32 %64 to i8
store i8 %65, i8* %15
%66 = load i8, i8* %12
%67 = zext i8 %66 to i32
%68 = mul nsw i32 %67, 259
%69 = add nsw i32 %68, 33
%70 = ashr i32 %69, 6
%71 = trunc i32 %70 to i8
store i8 %71, i8* %16
%72 = load i8, i8* %13
%73 = zext i8 %72 to i32
%74 = mul nsw i32 %73, 527
%75 = add nsw i32 %74, 23
%76 = ashr i32 %75, 6
%77 = trunc i32 %76 to i8
store i8 %77, i8* %17
%78 = load i8, i8* %15
%79 = zext i8 %78 to i32
%80 = load i8, i8* %16
%81 = zext i8 %80 to i32
%82 = shl i32 %81, 8
%83 = or i32 %79, %82
%84 = load i8, i8* %17
%85 = zext i8 %84 to i32
%86 = shl i32 %85, 16
%87 = or i32 %83, %86
%88 = load i8*, i8** %7
%89 = load i32, i32* %10
%90 = zext i32 %89 to i64
%91 = getelementptr inbounds i8, i8* %88, i64 %90
%92 = bitcast i8* %91 to i32*
store i32 %87, i32* %92
%93 = load i32, i32* %10
%94 = add i32 %93, 3
store i32 %94, i32* %10
%95 = load i8, i8* %15
%96 = zext i8 %95 to i32
%97 = icmp eq i32 %96, 0
br i1 %97, label %98, label %112
98: ; preds = %54
%99 = load i8, i8* %16
%100 = zext i8 %99 to i32
%101 = icmp eq i32 %100, 0
br i1 %101, label %102, label %112
102: ; preds = %98
%103 = load i8, i8* %17
%104 = zext i8 %103 to i32
%105 = icmp eq i32 %104, 0
br i1 %105, label %106, label %112
106: ; preds = %102
%107 = load i8*, i8** %7
%108 = load i32, i32* %10
%109 = add i32 %108, 1
store i32 %109, i32* %10
%110 = zext i32 %108 to i64
%111 = getelementptr inbounds i8, i8* %107, i64 %110
store i8 0, i8* %111
br label %118
112: ; preds = %102, %98, %54
%113 = load i8*, i8** %7
%114 = load i32, i32* %10
%115 = add i32 %114, 1
store i32 %115, i32* %10
%116 = zext i32 %114 to i64
%117 = getelementptr inbounds i8, i8* %113, i64 %116
store i8 -1, i8* %117
br label %118
118: ; preds = %112, %106
br label %18
119: ; preds = %18
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @c_convert_16_32(i8* nocapture %0, i32 %1, i8* nocapture writeonly %2, i8 zeroext %3) {
%5 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %5, label %59, label %6
6: ; preds = %4
%7 = icmp eq i8 %3, 0
%8 = zext i32 %1 to i64
br label %9
9: ; preds = %6, %25
%10 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %15, %25 ]
%11 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %57, %25 ]
%12 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %10
%13 = bitcast i8* %12 to i16*
%14 = load i16, i16* %13
%15 = add nuw nsw i64 %10, 2
br i1 %7, label %16, label %20
16: ; preds = %9
%17 = zext i16 %14 to i32
%18 = lshr i32 %17, 11
%19 = and i32 %17, 31
br label %25
20: ; preds = %9
%21 = lshr i16 %14, 11
%22 = zext i16 %21 to i32
%23 = and i16 %14, 31
%24 = zext i16 %23 to i32
br label %25
25: ; preds = %20, %16
%26 = phi i32 [ %18, %16 ], [ %24, %20 ]
%27 = phi i32 [ %19, %16 ], [ %22, %20 ]
%28 = lshr i16 %14, 5
%29 = and i16 %28, 63
%30 = mul nuw nsw i32 %27, 527
%31 = add nuw nsw i32 %30, 23
%32 = lshr i32 %31, 6
%33 = mul nuw nsw i16 %29, 259
%34 = add nuw nsw i16 %33, 33
%35 = mul nuw nsw i32 %26, 527
%36 = shl nuw i16 %34, 2
%37 = and i16 %36, -256
%38 = zext i16 %37 to i32
%39 = mul nuw nsw i32 %26, 539648
%40 = add nuw nsw i32 %39, 23552
%41 = and i32 %40, 2147418112
%42 = or i32 %41, %38
%43 = or i32 %42, %32
%44 = zext i32 %11 to i64
%45 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %44
%46 = bitcast i8* %45 to i32*
store i32 %43, i32* %46
%47 = or i32 %11, 3
%48 = icmp ugt i32 %30, 40
%49 = and i16 %34, 16320
%50 = icmp ne i16 %49, 0
%51 = select i1 %48, i1 true, i1 %50
%52 = icmp ugt i32 %35, 40
%53 = select i1 %51, i1 true, i1 %52
%54 = zext i32 %47 to i64
%55 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %54
%56 = sext i1 %53 to i8
store i8 %56, i8* %55
%57 = add i32 %11, 4
%58 = icmp ult i64 %15, %8
br i1 %58, label %9, label %59
59: ; preds = %25, %4
ret void
}