void memcpy_16_32(int *p32, short *p16, int nbits, int n) {
  int i;
  int mask;
  mask = ~(-1 << nbits);
  for (i = 0; i < n; i++)
    *p32++ = *p16++ & mask;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<memcpy_16_32>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    $0xffffffff,%eax
shl    %cl,%eax
xor    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1169 <memcpy_16_32+0x69>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x2,%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rbp)
movswl (%rax),%ecx
and    -0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x4,%rdx
mov    %rdx,-0x8(%rbp)
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1129 <memcpy_16_32+0x29>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<memcpy_16_32>:
mov    %ecx,%r11d
mov    %edx,%ecx
mov    $0xffffffff,%edx
shl    %cl,%edx
test   %r11d,%r11d
jle    1232 <memcpy_16_32+0x132>
not    %edx
lea    -0x1(%r11),%r8d
xor    %r9d,%r9d
cmp    $0x7,%r8d
jb     120f <memcpy_16_32+0x10f>
add    $0x1,%r8
mov    %r8,%r9
and    $0xfffffffffffffff8,%r9
movd   %edx,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
lea    -0x8(%r9),%rax
mov    %rax,%r10
shr    $0x3,%r10
add    $0x1,%r10
test   %rax,%rax
je     1233 <memcpy_16_32+0x133>
mov    %r10,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
xor    %ecx,%ecx
nopl   (%rax)
movq   (%rsi,%rcx,2),%xmm1
punpcklwd %xmm1,%xmm1
movq   0x8(%rsi,%rcx,2),%xmm2
punpcklwd %xmm2,%xmm2
psrad  $0x10,%xmm1
psrad  $0x10,%xmm2
pand   %xmm0,%xmm1
pand   %xmm0,%xmm2
movdqu %xmm1,(%rdi,%rcx,4)
movdqu %xmm2,0x10(%rdi,%rcx,4)
movq   0x10(%rsi,%rcx,2),%xmm1
punpcklwd %xmm1,%xmm1
movq   0x18(%rsi,%rcx,2),%xmm2
punpcklwd %xmm2,%xmm2
psrad  $0x10,%xmm1
psrad  $0x10,%xmm2
pand   %xmm0,%xmm1
pand   %xmm0,%xmm2
movdqu %xmm1,0x20(%rdi,%rcx,4)
movdqu %xmm2,0x30(%rdi,%rcx,4)
add    $0x10,%rcx
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    1160 <memcpy_16_32+0x60>
test   $0x1,%r10b
je     1202 <memcpy_16_32+0x102>
movq   (%rsi,%rcx,2),%xmm1
movq   0x8(%rsi,%rcx,2),%xmm2
punpcklwd %xmm1,%xmm1
psrad  $0x10,%xmm1
punpcklwd %xmm2,%xmm2
psrad  $0x10,%xmm2
pand   %xmm0,%xmm1
pand   %xmm0,%xmm2
movdqu %xmm1,(%rdi,%rcx,4)
movdqu %xmm2,0x10(%rdi,%rcx,4)
cmp    %r9,%r8
je     1232 <memcpy_16_32+0x132>
lea    (%rdi,%r9,4),%rdi
lea    (%rsi,%r9,2),%rsi
sub    %r9d,%r11d
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movswl (%rsi,%rax,2),%ecx
and    %edx,%ecx
mov    %ecx,(%rdi,%rax,4)
add    $0x1,%rax
cmp    %eax,%r11d
jne    1220 <memcpy_16_32+0x120>
ret
xor    %ecx,%ecx
test   $0x1,%r10b
jne    11d2 <memcpy_16_32+0xd2>
jmp    1202 <memcpy_16_32+0x102>

LLVM IR (-O0):
define void @memcpy_16_32(i32* %0, i16* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i16*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i16* %1, i16** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%11 = load i32, i32* %7
%12 = shl i32 -1, %11
%13 = xor i32 %12, -1
store i32 %13, i32* %10
store i32 0, i32* %9
br label %14
14: ; preds = %27, %4
%15 = load i32, i32* %9
%16 = load i32, i32* %8
%17 = icmp slt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %30
18: ; preds = %14
%19 = load i16*, i16** %6
%20 = getelementptr inbounds i16, i16* %19, i32 1
store i16* %20, i16** %6
%21 = load i16, i16* %19
%22 = sext i16 %21 to i32
%23 = load i32, i32* %10
%24 = and i32 %22, %23
%25 = load i32*, i32** %5
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i32 1
store i32* %26, i32** %5
store i32 %24, i32* %25
br label %27
27: ; preds = %18
%28 = load i32, i32* %9
%29 = add nsw i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %9
br label %14
30: ; preds = %14
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @memcpy_16_32(i32* nocapture writeonly %0, i16* nocapture %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = shl nsw i32 -1, %2
%6 = xor i32 %5, -1
%7 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %7, label %8, label %99
8: ; preds = %4
%9 = add i32 %3, -1
%10 = zext i32 %9 to i64
%11 = add nuw nsw i64 %10, 1
%12 = icmp ult i32 %9, 7
br i1 %12, label %84, label %13
13: ; preds = %8
%14 = and i64 %11, 8589934584
%15 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %14
%16 = trunc i64 %14 to i32
%17 = getelementptr i16, i16* %1, i64 %14
%18 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %6, i64 0
%19 = shufflevector <4 x i32> %18, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%20 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %6, i64 0
%21 = shufflevector <4 x i32> %20, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%22 = add nsw i64 %14, -8
%23 = lshr exact i64 %22, 3
%24 = add nuw nsw i64 %23, 1
%25 = and i64 %24, 1
%26 = icmp eq i64 %22, 0
br i1 %26, label %64, label %27
27: ; preds = %13
%28 = and i64 %24, 4611686018427387902
br label %29
29: ; preds = %29, %27
%30 = phi i64 [ 0, %27 ], [ %61, %29 ]
%31 = phi i64 [ 0, %27 ], [ %62, %29 ]
%32 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %30
%33 = getelementptr i16, i16* %1, i64 %30
%34 = bitcast i16* %33 to <4 x i16>*
%35 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %34
%36 = getelementptr i16, i16* %33, i64 4
%37 = bitcast i16* %36 to <4 x i16>*
%38 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %37
%39 = sext <4 x i16> %35 to <4 x i32>
%40 = sext <4 x i16> %38 to <4 x i32>
%41 = and <4 x i32> %19, %39
%42 = and <4 x i32> %21, %40
%43 = bitcast i32* %32 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %41, <4 x i32>* %43
%44 = getelementptr i32, i32* %32, i64 4
%45 = bitcast i32* %44 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %42, <4 x i32>* %45
%46 = or i64 %30, 8
%47 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %46
%48 = getelementptr i16, i16* %1, i64 %46
%49 = bitcast i16* %48 to <4 x i16>*
%50 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %49
%51 = getelementptr i16, i16* %48, i64 4
%52 = bitcast i16* %51 to <4 x i16>*
%53 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %52
%54 = sext <4 x i16> %50 to <4 x i32>
%55 = sext <4 x i16> %53 to <4 x i32>
%56 = and <4 x i32> %19, %54
%57 = and <4 x i32> %21, %55
%58 = bitcast i32* %47 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %56, <4 x i32>* %58
%59 = getelementptr i32, i32* %47, i64 4
%60 = bitcast i32* %59 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %57, <4 x i32>* %60
%61 = add nuw i64 %30, 16
%62 = add i64 %31, 2
%63 = icmp eq i64 %62, %28
br i1 %63, label %64, label %29
64: ; preds = %29, %13
%65 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %61, %29 ]
%66 = icmp eq i64 %25, 0
br i1 %66, label %82, label %67
67: ; preds = %64
%68 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %65
%69 = getelementptr i16, i16* %1, i64 %65
%70 = bitcast i16* %69 to <4 x i16>*
%71 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %70
%72 = getelementptr i16, i16* %69, i64 4
%73 = bitcast i16* %72 to <4 x i16>*
%74 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %73
%75 = sext <4 x i16> %71 to <4 x i32>
%76 = sext <4 x i16> %74 to <4 x i32>
%77 = and <4 x i32> %19, %75
%78 = and <4 x i32> %21, %76
%79 = bitcast i32* %68 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %77, <4 x i32>* %79
%80 = getelementptr i32, i32* %68, i64 4
%81 = bitcast i32* %80 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %78, <4 x i32>* %81
br label %82
82: ; preds = %64, %67
%83 = icmp eq i64 %11, %14
br i1 %83, label %99, label %84
84: ; preds = %8, %82
%85 = phi i32* [ %0, %8 ], [ %15, %82 ]
%86 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %16, %82 ]
%87 = phi i16* [ %1, %8 ], [ %17, %82 ]
br label %88
88: ; preds = %84, %88
%89 = phi i32* [ %96, %88 ], [ %85, %84 ]
%90 = phi i32 [ %97, %88 ], [ %86, %84 ]
%91 = phi i16* [ %92, %88 ], [ %87, %84 ]
%92 = getelementptr inbounds i16, i16* %91, i64 1
%93 = load i16, i16* %91
%94 = sext i16 %93 to i32
%95 = and i32 %94, %6
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %89, i64 1
store i32 %95, i32* %89
%97 = add nuw nsw i32 %90, 1
%98 = icmp eq i32 %97, %3
br i1 %98, label %99, label %88
99: ; preds = %88, %82, %4
ret void
}