void twoscomplement(unsigned char *cs, unsigned char *buf, unsigned int size) {
  *cs = 0;
  while (size > 0) {
    *cs += *buf;
    buf++;
    size--;
  }
  *cs = (~*cs) + 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<twoscomplement>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movb   $0x0,(%rax)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jbe    114c <twoscomplement+0x4c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%ecx
add    %edx,%ecx
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1116 <twoscomplement+0x16>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
xor    $0xffffffff,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<twoscomplement>:
movb   $0x0,(%rdi)
test   %edx,%edx
je     1113 <twoscomplement+0x13>
lea    -0x1(%rdx),%eax
cmp    $0x3,%eax
jae    1117 <twoscomplement+0x17>
xor    %eax,%eax
jmp    113c <twoscomplement+0x3c>
xor    %eax,%eax
jmp    115d <twoscomplement+0x5d>
mov    %edx,%ecx
and    $0xfffffffc,%ecx
xor    %eax,%eax
xchg   %ax,%ax
add    (%rsi),%al
mov    %al,(%rdi)
add    0x1(%rsi),%al
mov    %al,(%rdi)
add    0x2(%rsi),%al
mov    %al,(%rdi)
add    0x3(%rsi),%al
mov    %al,(%rdi)
add    $0x4,%rsi
add    $0xfffffffc,%ecx
jne    1120 <twoscomplement+0x20>
test   $0x3,%dl
je     115d <twoscomplement+0x5d>
and    $0x3,%edx
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    (%rsi,%rcx,1),%al
mov    %al,(%rdi)
add    $0x1,%rcx
cmp    %ecx,%edx
jne    1150 <twoscomplement+0x50>
neg    %al
mov    %al,(%rdi)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @twoscomplement(i8* %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
store i8* %0, i8** %4
store i8* %1, i8** %5
store i32 %2, i32* %6
%7 = load i8*, i8** %4
store i8 0, i8* %7
br label %8
8: ; preds = %11, %3
%9 = load i32, i32* %6
%10 = icmp ugt i32 %9, 0
br i1 %10, label %11, label %24
11: ; preds = %8
%12 = load i8*, i8** %5
%13 = load i8, i8* %12
%14 = zext i8 %13 to i32
%15 = load i8*, i8** %4
%16 = load i8, i8* %15
%17 = zext i8 %16 to i32
%18 = add nsw i32 %17, %14
%19 = trunc i32 %18 to i8
store i8 %19, i8* %15
%20 = load i8*, i8** %5
%21 = getelementptr inbounds i8, i8* %20, i32 1
store i8* %21, i8** %5
%22 = load i32, i32* %6
%23 = add i32 %22, -1
store i32 %23, i32* %6
br label %8
24: ; preds = %8
%25 = load i8*, i8** %4
%26 = load i8, i8* %25
%27 = zext i8 %26 to i32
%28 = xor i32 %27, -1
%29 = add nsw i32 %28, 1
%30 = trunc i32 %29 to i8
%31 = load i8*, i8** %4
store i8 %30, i8* %31
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @twoscomplement(i8* nocapture %0, i8* nocapture %1, i32 %2) {
store i8 0, i8* %0
%4 = icmp eq i32 %2, 0
br i1 %4, label %43, label %5
5: ; preds = %3
%6 = add i32 %2, -1
%7 = and i32 %2, 3
%8 = icmp ult i32 %6, 3
br i1 %8, label %29, label %9
9: ; preds = %5
%10 = and i32 %2, -4
br label %11
11: ; preds = %11, %9
%12 = phi i8 [ 0, %9 ], [ %25, %11 ]
%13 = phi i8* [ %1, %9 ], [ %26, %11 ]
%14 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %27, %11 ]
%15 = load i8, i8* %13
%16 = add i8 %12, %15
store i8 %16, i8* %0
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %13, i64 1
%18 = load i8, i8* %17
%19 = add i8 %16, %18
store i8 %19, i8* %0
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %13, i64 2
%21 = load i8, i8* %20
%22 = add i8 %19, %21
store i8 %22, i8* %0
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %13, i64 3
%24 = load i8, i8* %23
%25 = add i8 %22, %24
store i8 %25, i8* %0
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %13, i64 4
%27 = add i32 %14, 4
%28 = icmp eq i32 %27, %10
br i1 %28, label %29, label %11
29: ; preds = %11, %5
%30 = phi i8 [ undef, %5 ], [ %25, %11 ]
%31 = phi i8 [ 0, %5 ], [ %25, %11 ]
%32 = phi i8* [ %1, %5 ], [ %26, %11 ]
%33 = icmp eq i32 %7, 0
br i1 %33, label %43, label %34
34: ; preds = %29, %34
%35 = phi i8 [ %39, %34 ], [ %31, %29 ]
%36 = phi i8* [ %40, %34 ], [ %32, %29 ]
%37 = phi i32 [ %41, %34 ], [ 0, %29 ]
%38 = load i8, i8* %36
%39 = add i8 %35, %38
store i8 %39, i8* %0
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %36, i64 1
%41 = add i32 %37, 1
%42 = icmp eq i32 %41, %7
br i1 %42, label %43, label %34
43: ; preds = %29, %34, %3
%44 = phi i8 [ 0, %3 ], [ %30, %29 ], [ %39, %34 ]
%45 = sub i8 0, %44
store i8 %45, i8* %0
ret void
}