unsigned char checksum_add_uint4(const unsigned char data[], unsigned int size,
                                 unsigned char init) {
  unsigned char crc = init;
  for (unsigned int i = 0; i < size; ++i) {
    crc += (data[i] & 0xF0) >> 4;
    crc += (data[i] & 0x0F);
  }
  return crc;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<checksum_add_uint4>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %dl,%al
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %al,-0xd(%rbp)
mov    -0xd(%rbp),%al
mov    %al,-0xe(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jae    116b <checksum_add_uint4+0x6b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
movzbl (%rax,%rcx,1),%ecx
and    $0xf0,%ecx
sar    $0x4,%ecx
movzbl -0xe(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %al,-0xe(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
movzbl (%rax,%rcx,1),%ecx
and    $0xf,%ecx
movzbl -0xe(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %al,-0xe(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    111d <checksum_add_uint4+0x1d>
movzbl -0xe(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<checksum_add_uint4>:
mov    %edx,%eax
test   %esi,%esi
je     130b <checksum_add_uint4+0x20b>
mov    %esi,%r9d
cmp    $0x8,%esi
jae    111a <checksum_add_uint4+0x1a>
xor    %r10d,%r10d
jmp    12e8 <checksum_add_uint4+0x1e8>
cmp    $0x20,%esi
jae    1127 <checksum_add_uint4+0x27>
xor    %r10d,%r10d
jmp    1284 <checksum_add_uint4+0x184>
mov    %r9d,%r10d
and    $0xffffffe0,%r10d
movzbl %al,%eax
movd   %eax,%xmm0
lea    -0x20(%r10),%rax
mov    %rax,%r8
shr    $0x5,%r8
add    $0x1,%r8
test   %rax,%rax
je     130c <checksum_add_uint4+0x20c>
mov    %r8,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
pxor   %xmm4,%xmm4
xor    %esi,%esi
movdqa 0xe9d(%rip),%xmm8
movdqa %xmm0,%xmm6
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movdqu (%rdi,%rsi,1),%xmm5
movdqu 0x10(%rdi,%rsi,1),%xmm2
movdqu 0x20(%rdi,%rsi,1),%xmm0
movdqu 0x30(%rdi,%rsi,1),%xmm1
movdqa %xmm5,%xmm7
psrlw  $0x4,%xmm7
pand   %xmm8,%xmm7
movdqa %xmm2,%xmm3
psrlw  $0x4,%xmm3
pand   %xmm8,%xmm3
pand   %xmm8,%xmm5
paddb  %xmm6,%xmm5
paddb  %xmm7,%xmm5
pand   %xmm8,%xmm2
paddb  %xmm4,%xmm2
paddb  %xmm3,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
psrlw  $0x4,%xmm3
pand   %xmm8,%xmm3
movdqa %xmm1,%xmm4
psrlw  $0x4,%xmm4
pand   %xmm8,%xmm4
pand   %xmm8,%xmm0
paddb  %xmm3,%xmm0
paddb  %xmm5,%xmm0
pand   %xmm8,%xmm1
paddb  %xmm4,%xmm1
paddb  %xmm2,%xmm1
add    $0x40,%rsi
movdqa %xmm0,%xmm6
movdqa %xmm1,%xmm4
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    1170 <checksum_add_uint4+0x70>
test   $0x1,%r8b
je     125c <checksum_add_uint4+0x15c>
movdqu (%rdi,%rsi,1),%xmm2
movdqu 0x10(%rdi,%rsi,1),%xmm3
movdqa %xmm2,%xmm4
psrlw  $0x4,%xmm4
movdqa 0xdd5(%rip),%xmm5
pand   %xmm5,%xmm4
paddb  %xmm0,%xmm4
movdqa %xmm3,%xmm0
psrlw  $0x4,%xmm0
pand   %xmm5,%xmm0
paddb  %xmm1,%xmm0
pand   %xmm5,%xmm2
paddb  %xmm4,%xmm2
pand   %xmm5,%xmm3
paddb  %xmm0,%xmm3
movdqa %xmm2,%xmm0
movdqa %xmm3,%xmm1
paddb  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddb  %xmm0,%xmm1
pxor   %xmm0,%xmm0
psadbw %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%eax
cmp    %r9,%r10
je     130b <checksum_add_uint4+0x20b>
test   $0x18,%r9b
je     12e8 <checksum_add_uint4+0x1e8>
mov    %r10,%rsi
mov    %r9d,%r10d
and    $0xfffffff8,%r10d
movzbl %al,%eax
movd   %eax,%xmm0
movdqa 0xd63(%rip),%xmm1
movdqa 0xd6b(%rip),%xmm2
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movq   (%rdi,%rsi,1),%xmm3
movdqa %xmm3,%xmm4
psrlw  $0x4,%xmm4
pand   %xmm1,%xmm4
pand   %xmm2,%xmm3
paddb  %xmm3,%xmm0
paddb  %xmm4,%xmm0
add    $0x8,%rsi
cmp    %rsi,%r10
jne    12b0 <checksum_add_uint4+0x1b0>
pxor   %xmm1,%xmm1
psadbw %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%eax
cmp    %r9,%r10
je     130b <checksum_add_uint4+0x20b>
mov    %eax,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movzbl (%rdi,%r10,1),%eax
mov    %eax,%edx
shr    $0x4,%dl
add    %cl,%dl
and    $0xf,%al
add    %dl,%al
add    $0x1,%r10
mov    %eax,%ecx
cmp    %r10,%r9
jne    12f0 <checksum_add_uint4+0x1f0>
ret
pxor   %xmm1,%xmm1
xor    %esi,%esi
test   $0x1,%r8b
jne    120f <checksum_add_uint4+0x10f>
jmp    125c <checksum_add_uint4+0x15c>

LLVM IR (-O0):
define zeroext i8 @checksum_add_uint4(i8* %0, i32 %1, i8 zeroext %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i8
%7 = alloca i8
%8 = alloca i32
store i8* %0, i8** %4
store i32 %1, i32* %5
store i8 %2, i8* %6
%9 = load i8, i8* %6
store i8 %9, i8* %7
store i32 0, i32* %8
br label %10
10: ; preds = %38, %3
%11 = load i32, i32* %8
%12 = load i32, i32* %5
%13 = icmp ult i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %41
14: ; preds = %10
%15 = load i8*, i8** %4
%16 = load i32, i32* %8
%17 = zext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds i8, i8* %15, i64 %17
%19 = load i8, i8* %18
%20 = zext i8 %19 to i32
%21 = and i32 %20, 240
%22 = ashr i32 %21, 4
%23 = load i8, i8* %7
%24 = zext i8 %23 to i32
%25 = add nsw i32 %24, %22
%26 = trunc i32 %25 to i8
store i8 %26, i8* %7
%27 = load i8*, i8** %4
%28 = load i32, i32* %8
%29 = zext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %27, i64 %29
%31 = load i8, i8* %30
%32 = zext i8 %31 to i32
%33 = and i32 %32, 15
%34 = load i8, i8* %7
%35 = zext i8 %34 to i32
%36 = add nsw i32 %35, %33
%37 = trunc i32 %36 to i8
store i8 %37, i8* %7
br label %38
38: ; preds = %14
%39 = load i32, i32* %8
%40 = add i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %8
br label %10
41: ; preds = %10
%42 = load i8, i8* %7
ret i8 %42
}

LLVM IR (-O2):
define zeroext i8 @checksum_add_uint4(i8* nocapture %0, i32 %1, i8 zeroext %2) {
%4 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %4, label %111, label %5
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %1 to i64
%7 = icmp ult i32 %1, 8
br i1 %7, label %108, label %8
8: ; preds = %5
%9 = icmp ult i32 %1, 32
br i1 %9, label %88, label %10
10: ; preds = %8
%11 = and i64 %6, 4294967264
%12 = insertelement <16 x i8> <i8 poison, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0>, i8 %2, i64 0
%13 = add nsw i64 %11, -32
%14 = lshr exact i64 %13, 5
%15 = add nuw nsw i64 %14, 1
%16 = and i64 %15, 1
%17 = icmp eq i64 %13, 0
br i1 %17, label %57, label %18
18: ; preds = %10
%19 = and i64 %15, 1152921504606846974
br label %20
20: ; preds = %20, %18
%21 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %54, %20 ]
%22 = phi <16 x i8> [ %12, %18 ], [ %52, %20 ]
%23 = phi <16 x i8> [ zeroinitializer, %18 ], [ %53, %20 ]
%24 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %55, %20 ]
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %21
%26 = bitcast i8* %25 to <16 x i8>*
%27 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %26
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %25, i64 16
%29 = bitcast i8* %28 to <16 x i8>*
%30 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %29
%31 = lshr <16 x i8> %27, <i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4>
%32 = lshr <16 x i8> %30, <i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4>
%33 = add <16 x i8> %31, %22
%34 = add <16 x i8> %32, %23
%35 = and <16 x i8> %27, <i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15>
%36 = and <16 x i8> %30, <i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15>
%37 = add <16 x i8> %33, %35
%38 = add <16 x i8> %34, %36
%39 = or i64 %21, 32
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %39
%41 = bitcast i8* %40 to <16 x i8>*
%42 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %41
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %40, i64 16
%44 = bitcast i8* %43 to <16 x i8>*
%45 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %44
%46 = lshr <16 x i8> %42, <i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4>
%47 = lshr <16 x i8> %45, <i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4>
%48 = add <16 x i8> %46, %37
%49 = add <16 x i8> %47, %38
%50 = and <16 x i8> %42, <i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15>
%51 = and <16 x i8> %45, <i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15>
%52 = add <16 x i8> %48, %50
%53 = add <16 x i8> %49, %51
%54 = add nuw i64 %21, 64
%55 = add i64 %24, 2
%56 = icmp eq i64 %55, %19
br i1 %56, label %57, label %20
57: ; preds = %20, %10
%58 = phi <16 x i8> [ undef, %10 ], [ %52, %20 ]
%59 = phi <16 x i8> [ undef, %10 ], [ %53, %20 ]
%60 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %54, %20 ]
%61 = phi <16 x i8> [ %12, %10 ], [ %52, %20 ]
%62 = phi <16 x i8> [ zeroinitializer, %10 ], [ %53, %20 ]
%63 = icmp eq i64 %16, 0
br i1 %63, label %79, label %64
64: ; preds = %57
%65 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %60
%66 = bitcast i8* %65 to <16 x i8>*
%67 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %66
%68 = getelementptr inbounds i8, i8* %65, i64 16
%69 = bitcast i8* %68 to <16 x i8>*
%70 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %69
%71 = lshr <16 x i8> %67, <i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4>
%72 = lshr <16 x i8> %70, <i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4>
%73 = add <16 x i8> %71, %61
%74 = add <16 x i8> %72, %62
%75 = and <16 x i8> %67, <i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15>
%76 = and <16 x i8> %70, <i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15>
%77 = add <16 x i8> %73, %75
%78 = add <16 x i8> %74, %76
br label %79
79: ; preds = %57, %64
%80 = phi <16 x i8> [ %58, %57 ], [ %77, %64 ]
%81 = phi <16 x i8> [ %59, %57 ], [ %78, %64 ]
%82 = add <16 x i8> %81, %80
%83 = call i8 @llvm.vector.reduce.add.v16i8(<16 x i8> %82)
%84 = icmp eq i64 %11, %6
br i1 %84, label %111, label %85
85: ; preds = %79
%86 = and i64 %6, 24
%87 = icmp eq i64 %86, 0
br i1 %87, label %108, label %88
88: ; preds = %8, %85
%89 = phi i8 [ %2, %8 ], [ %83, %85 ]
%90 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %11, %85 ]
%91 = and i64 %6, 4294967288
%92 = insertelement <8 x i8> <i8 poison, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0>, i8 %89, i64 0
br label %93
93: ; preds = %93, %88
%94 = phi i64 [ %90, %88 ], [ %103, %93 ]
%95 = phi <8 x i8> [ %92, %88 ], [ %102, %93 ]
%96 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %94
%97 = bitcast i8* %96 to <8 x i8>*
%98 = load <8 x i8>, <8 x i8>* %97
%99 = lshr <8 x i8> %98, <i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4, i8 4>
%100 = add <8 x i8> %99, %95
%101 = and <8 x i8> %98, <i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15>
%102 = add <8 x i8> %100, %101
%103 = add nuw i64 %94, 8
%104 = icmp eq i64 %103, %91
br i1 %104, label %105, label %93
105: ; preds = %93
%106 = call i8 @llvm.vector.reduce.add.v8i8(<8 x i8> %102)
%107 = icmp eq i64 %91, %6
br i1 %107, label %111, label %108
108: ; preds = %5, %85, %105
%109 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %11, %85 ], [ %91, %105 ]
%110 = phi i8 [ %2, %5 ], [ %83, %85 ], [ %106, %105 ]
br label %113
111: ; preds = %113, %79, %105, %3
%112 = phi i8 [ %2, %3 ], [ %83, %79 ], [ %106, %105 ], [ %121, %113 ]
ret i8 %112
113: ; preds = %108, %113
%114 = phi i64 [ %122, %113 ], [ %109, %108 ]
%115 = phi i8 [ %121, %113 ], [ %110, %108 ]
%116 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %114
%117 = load i8, i8* %116
%118 = lshr i8 %117, 4
%119 = add i8 %118, %115
%120 = and i8 %117, 15
%121 = add i8 %119, %120
%122 = add nuw nsw i64 %114, 1
%123 = icmp eq i64 %122, %6
br i1 %123, label %111, label %113
}