void data_encoder(int number, unsigned char encode_constant,
                  unsigned char *data_in, unsigned char *data_out) {
  int i = 0;
  for (i = 0; i < number; i++) {
    data_out[i] = (unsigned char)(encode_constant + (data_in[i] * 4));
  }
  return;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<data_encoder>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %sil,%al
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %al,-0x5(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    115f <data_encoder+0x5f>
movzbl -0x5(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
movzbl (%rcx,%rdx,1),%ecx
shl    $0x2,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1123 <data_encoder+0x23>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<data_encoder>:
push   %rbx
test   %edi,%edi
jle    11a3 <data_encoder+0xa3>
mov    %edi,%r9d
cmp    $0x8,%edi
jb     112b <data_encoder+0x2b>
lea    (%rdx,%r9,1),%rax
cmp    %rcx,%rax
jbe    11a5 <data_encoder+0xa5>
lea    (%rcx,%r9,1),%rax
cmp    %rdx,%rax
jbe    11a5 <data_encoder+0xa5>
xor    %ebx,%ebx
mov    %rbx,%r8
not    %r8
add    %r9,%r8
mov    %r9,%rdi
and    $0x3,%rdi
je     1157 <data_encoder+0x57>
nop
movzbl (%rdx,%rbx,1),%eax
shl    $0x2,%al
add    %sil,%al
mov    %al,(%rcx,%rbx,1)
add    $0x1,%rbx
add    $0xffffffffffffffff,%rdi
jne    1140 <data_encoder+0x40>
cmp    $0x3,%r8
jb     11a3 <data_encoder+0xa3>
nopl   (%rax)
movzbl (%rdx,%rbx,1),%eax
shl    $0x2,%al
add    %sil,%al
mov    %al,(%rcx,%rbx,1)
movzbl 0x1(%rdx,%rbx,1),%eax
shl    $0x2,%al
add    %sil,%al
mov    %al,0x1(%rcx,%rbx,1)
movzbl 0x2(%rdx,%rbx,1),%eax
shl    $0x2,%al
add    %sil,%al
mov    %al,0x2(%rcx,%rbx,1)
movzbl 0x3(%rdx,%rbx,1),%eax
shl    $0x2,%al
add    %sil,%al
mov    %al,0x3(%rcx,%rbx,1)
add    $0x4,%rbx
cmp    %rbx,%r9
jne    1160 <data_encoder+0x60>
pop    %rbx
ret
movzbl %sil,%r8d
cmp    $0x20,%edi
jae    11b5 <data_encoder+0xb5>
xor    %ebx,%ebx
jmp    12bd <data_encoder+0x1bd>
mov    %r9d,%ebx
and    $0xffffffe0,%ebx
movd   %r8d,%xmm0
punpcklbw %xmm0,%xmm0
pshuflw $0x0,%xmm0,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
lea    -0x20(%rbx),%rax
mov    %rax,%r10
shr    $0x5,%r10
add    $0x1,%r10
test   %rax,%rax
je     130e <data_encoder+0x20e>
mov    %r10,%r11
and    $0xfffffffffffffffe,%r11
xor    %eax,%eax
movdqa 0xe09(%rip),%xmm1
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movdqu (%rdx,%rax,1),%xmm2
movdqu 0x10(%rdx,%rax,1),%xmm3
psllw  $0x2,%xmm2
pand   %xmm1,%xmm2
psllw  $0x2,%xmm3
pand   %xmm1,%xmm3
paddb  %xmm0,%xmm2
paddb  %xmm0,%xmm3
movdqu %xmm2,(%rcx,%rax,1)
movdqu %xmm3,0x10(%rcx,%rax,1)
movdqu 0x20(%rdx,%rax,1),%xmm2
movdqu 0x30(%rdx,%rax,1),%xmm3
psllw  $0x2,%xmm2
pand   %xmm1,%xmm2
psllw  $0x2,%xmm3
pand   %xmm1,%xmm3
paddb  %xmm0,%xmm2
paddb  %xmm0,%xmm3
movdqu %xmm2,0x20(%rcx,%rax,1)
movdqu %xmm3,0x30(%rcx,%rax,1)
add    $0x40,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%r11
jne    1200 <data_encoder+0x100>
test   $0x1,%r10b
je     12aa <data_encoder+0x1aa>
movdqu (%rdx,%rax,1),%xmm1
movdqu 0x10(%rdx,%rax,1),%xmm2
psllw  $0x2,%xmm1
movdqa 0xd76(%rip),%xmm3
pand   %xmm3,%xmm1
psllw  $0x2,%xmm2
pand   %xmm3,%xmm2
paddb  %xmm0,%xmm1
paddb  %xmm0,%xmm2
movdqu %xmm1,(%rcx,%rax,1)
movdqu %xmm2,0x10(%rcx,%rax,1)
cmp    %r9,%rbx
je     11a3 <data_encoder+0xa3>
test   $0x18,%r9b
je     112d <data_encoder+0x2d>
mov    %rbx,%rax
mov    %r9d,%ebx
and    $0xfffffff8,%ebx
movd   %r8d,%xmm0
punpcklbw %xmm0,%xmm0
pshuflw $0x0,%xmm0,%xmm0
movdqa 0xd24(%rip),%xmm1
nopl   0x0(%rax)
movq   (%rdx,%rax,1),%xmm2
psllw  $0x2,%xmm2
pand   %xmm1,%xmm2
paddb  %xmm0,%xmm2
movq   %xmm2,(%rcx,%rax,1)
add    $0x8,%rax
cmp    %rax,%rbx
jne    12e0 <data_encoder+0x1e0>
cmp    %r9,%rbx
je     11a3 <data_encoder+0xa3>
jmp    112d <data_encoder+0x2d>
xor    %eax,%eax
test   $0x1,%r10b
jne    1272 <data_encoder+0x172>
jmp    12aa <data_encoder+0x1aa>

LLVM IR (-O0):
define void @data_encoder(i32 %0, i8 zeroext %1, i8* %2, i8* %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i8
%7 = alloca i8*
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i8 %1, i8* %6
store i8* %2, i8** %7
store i8* %3, i8** %8
store i32 0, i32* %9
store i32 0, i32* %9
br label %10
10: ; preds = %30, %4
%11 = load i32, i32* %9
%12 = load i32, i32* %5
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %33
14: ; preds = %10
%15 = load i8, i8* %6
%16 = zext i8 %15 to i32
%17 = load i8*, i8** %7
%18 = load i32, i32* %9
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %17, i64 %19
%21 = load i8, i8* %20
%22 = zext i8 %21 to i32
%23 = mul nsw i32 %22, 4
%24 = add nsw i32 %16, %23
%25 = trunc i32 %24 to i8
%26 = load i8*, i8** %8
%27 = load i32, i32* %9
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %26, i64 %28
store i8 %25, i8* %29
br label %30
30: ; preds = %14
%31 = load i32, i32* %9
%32 = add nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %9
br label %10
33: ; preds = %10
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @data_encoder(i32 %0, i8 zeroext %1, i8* nocapture %2, i8* nocapture writeonly %3) {
%5 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %5, label %6, label %153
6: ; preds = %4
%7 = zext i32 %0 to i64
%8 = icmp ult i32 %0, 8
br i1 %8, label %106, label %9
9: ; preds = %6
%10 = getelementptr i8, i8* %3, i64 %7
%11 = getelementptr i8, i8* %2, i64 %7
%12 = icmp ugt i8* %11, %3
%13 = icmp ugt i8* %10, %2
%14 = and i1 %12, %13
br i1 %14, label %106, label %15
15: ; preds = %9
%16 = icmp ult i32 %0, 32
br i1 %16, label %88, label %17
17: ; preds = %15
%18 = and i64 %7, 4294967264
%19 = insertelement <16 x i8> poison, i8 %1, i64 0
%20 = shufflevector <16 x i8> %19, <16 x i8> poison, <16 x i32> zeroinitializer
%21 = insertelement <16 x i8> poison, i8 %1, i64 0
%22 = shufflevector <16 x i8> %21, <16 x i8> poison, <16 x i32> zeroinitializer
%23 = add nsw i64 %18, -32
%24 = lshr exact i64 %23, 5
%25 = add nuw nsw i64 %24, 1
%26 = and i64 %25, 1
%27 = icmp eq i64 %23, 0
br i1 %27, label %65, label %28
28: ; preds = %17
%29 = and i64 %25, 1152921504606846974
br label %30
30: ; preds = %30, %28
%31 = phi i64 [ 0, %28 ], [ %62, %30 ]
%32 = phi i64 [ 0, %28 ], [ %63, %30 ]
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %31
%34 = bitcast i8* %33 to <16 x i8>*
%35 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %34
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %33, i64 16
%37 = bitcast i8* %36 to <16 x i8>*
%38 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %37
%39 = shl <16 x i8> %35, <i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2>
%40 = shl <16 x i8> %38, <i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2>
%41 = add <16 x i8> %39, %20
%42 = add <16 x i8> %40, %22
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %31
%44 = bitcast i8* %43 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %41, <16 x i8>* %44
%45 = getelementptr inbounds i8, i8* %43, i64 16
%46 = bitcast i8* %45 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %42, <16 x i8>* %46
%47 = or i64 %31, 32
%48 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %47
%49 = bitcast i8* %48 to <16 x i8>*
%50 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %49
%51 = getelementptr inbounds i8, i8* %48, i64 16
%52 = bitcast i8* %51 to <16 x i8>*
%53 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %52
%54 = shl <16 x i8> %50, <i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2>
%55 = shl <16 x i8> %53, <i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2>
%56 = add <16 x i8> %54, %20
%57 = add <16 x i8> %55, %22
%58 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %47
%59 = bitcast i8* %58 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %56, <16 x i8>* %59
%60 = getelementptr inbounds i8, i8* %58, i64 16
%61 = bitcast i8* %60 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %57, <16 x i8>* %61
%62 = add nuw i64 %31, 64
%63 = add i64 %32, 2
%64 = icmp eq i64 %63, %29
br i1 %64, label %65, label %30
65: ; preds = %30, %17
%66 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %62, %30 ]
%67 = icmp eq i64 %26, 0
br i1 %67, label %83, label %68
68: ; preds = %65
%69 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %66
%70 = bitcast i8* %69 to <16 x i8>*
%71 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %70
%72 = getelementptr inbounds i8, i8* %69, i64 16
%73 = bitcast i8* %72 to <16 x i8>*
%74 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %73
%75 = shl <16 x i8> %71, <i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2>
%76 = shl <16 x i8> %74, <i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2>
%77 = add <16 x i8> %75, %20
%78 = add <16 x i8> %76, %22
%79 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %66
%80 = bitcast i8* %79 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %77, <16 x i8>* %80
%81 = getelementptr inbounds i8, i8* %79, i64 16
%82 = bitcast i8* %81 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %78, <16 x i8>* %82
br label %83
83: ; preds = %65, %68
%84 = icmp eq i64 %18, %7
br i1 %84, label %153, label %85
85: ; preds = %83
%86 = and i64 %7, 24
%87 = icmp eq i64 %86, 0
br i1 %87, label %106, label %88
88: ; preds = %15, %85
%89 = phi i64 [ %18, %85 ], [ 0, %15 ]
%90 = and i64 %7, 4294967288
%91 = insertelement <8 x i8> poison, i8 %1, i64 0
%92 = shufflevector <8 x i8> %91, <8 x i8> poison, <8 x i32> zeroinitializer
br label %93
93: ; preds = %93, %88
%94 = phi i64 [ %89, %88 ], [ %102, %93 ]
%95 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %94
%96 = bitcast i8* %95 to <8 x i8>*
%97 = load <8 x i8>, <8 x i8>* %96
%98 = shl <8 x i8> %97, <i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2>
%99 = add <8 x i8> %98, %92
%100 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %94
%101 = bitcast i8* %100 to <8 x i8>*
store <8 x i8> %99, <8 x i8>* %101
%102 = add nuw i64 %94, 8
%103 = icmp eq i64 %102, %90
br i1 %103, label %104, label %93
104: ; preds = %93
%105 = icmp eq i64 %90, %7
br i1 %105, label %153, label %106
106: ; preds = %9, %6, %85, %104
%107 = phi i64 [ 0, %6 ], [ 0, %9 ], [ %18, %85 ], [ %90, %104 ]
%108 = xor i64 %107, -1
%109 = add nsw i64 %108, %7
%110 = and i64 %7, 3
%111 = icmp eq i64 %110, 0
br i1 %111, label %123, label %112
112: ; preds = %106, %112
%113 = phi i64 [ %120, %112 ], [ %107, %106 ]
%114 = phi i64 [ %121, %112 ], [ 0, %106 ]
%115 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %113
%116 = load i8, i8* %115
%117 = shl i8 %116, 2
%118 = add i8 %117, %1
%119 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %113
store i8 %118, i8* %119
%120 = add nuw nsw i64 %113, 1
%121 = add i64 %114, 1
%122 = icmp eq i64 %121, %110
br i1 %122, label %123, label %112
123: ; preds = %112, %106
%124 = phi i64 [ %107, %106 ], [ %120, %112 ]
%125 = icmp ult i64 %109, 3
br i1 %125, label %153, label %126
126: ; preds = %123, %126
%127 = phi i64 [ %151, %126 ], [ %124, %123 ]
%128 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %127
%129 = load i8, i8* %128
%130 = shl i8 %129, 2
%131 = add i8 %130, %1
%132 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %127
store i8 %131, i8* %132
%133 = add nuw nsw i64 %127, 1
%134 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %133
%135 = load i8, i8* %134
%136 = shl i8 %135, 2
%137 = add i8 %136, %1
%138 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %133
store i8 %137, i8* %138
%139 = add nuw nsw i64 %127, 2
%140 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %139
%141 = load i8, i8* %140
%142 = shl i8 %141, 2
%143 = add i8 %142, %1
%144 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %139
store i8 %143, i8* %144
%145 = add nuw nsw i64 %127, 3
%146 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %145
%147 = load i8, i8* %146
%148 = shl i8 %147, 2
%149 = add i8 %148, %1
%150 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %145
store i8 %149, i8* %150
%151 = add nuw nsw i64 %127, 4
%152 = icmp eq i64 %151, %7
br i1 %152, label %153, label %126
153: ; preds = %123, %126, %83, %104, %4
ret void
}