void xor_encode(const unsigned char *plaintext, const int plaintext_length,
                const unsigned char *key, const int key_length,
                unsigned char *ciphertext) {
  for (int i = 0; i < plaintext_length; i++) {
    ciphertext[i] = plaintext[i] ^ key[i % key_length];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<xor_encode>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    116a <xor_encode+0x6a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x1c(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
movslq %edx,%rdx
movzbl (%rcx,%rdx,1),%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    111d <xor_encode+0x1d>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<xor_encode>:
test   %esi,%esi
jle    1164 <xor_encode+0x64>
mov    %rdx,%r9
mov    %esi,%r10d
cmp    $0x1,%esi
jne    1113 <xor_encode+0x13>
xor    %esi,%esi
jmp    114e <xor_encode+0x4e>
mov    %r10d,%r11d
and    $0xfffffffe,%r11d
xor    %esi,%esi
nopl   0x0(%rax)
mov    %esi,%eax
cltd
idiv   %ecx
movzbl (%r9,%rdx,1),%eax
xor    (%rdi,%rsi,1),%al
mov    %al,(%r8,%rsi,1)
lea    0x1(%rsi),%eax
cltd
idiv   %ecx
movzbl (%r9,%rdx,1),%eax
xor    0x1(%rdi,%rsi,1),%al
mov    %al,0x1(%r8,%rsi,1)
add    $0x2,%rsi
cmp    %r11,%rsi
jne    1120 <xor_encode+0x20>
test   $0x1,%r10b
je     1164 <xor_encode+0x64>
mov    %esi,%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    (%r9,%rdx,1),%al
xor    (%rdi,%rsi,1),%al
mov    %al,(%r8,%rsi,1)
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @xor_encode(i8* nocapture %0, i32 %1, i8* nocapture %2, i32 %3, i8* nocapture writeonly %4) {
%6 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %6, label %7, label %26
7: ; preds = %5
%8 = zext i32 %1 to i64
%9 = and i64 %8, 1
%10 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %10, label %13, label %11
11: ; preds = %7
%12 = and i64 %8, 4294967294
br label %27
13: ; preds = %27, %7
%14 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %49, %27 ]
%15 = icmp eq i64 %9, 0
br i1 %15, label %26, label %16
16: ; preds = %13
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %14
%18 = load i8, i8* %17
%19 = trunc i64 %14 to i32
%20 = srem i32 %19, %3
%21 = zext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %21
%23 = load i8, i8* %22
%24 = xor i8 %23, %18
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %4, i64 %14
store i8 %24, i8* %25
br label %26
26: ; preds = %16, %13, %5
ret void
27: ; preds = %27, %11
%28 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %49, %27 ]
%29 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %50, %27 ]
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %28
%31 = load i8, i8* %30
%32 = trunc i64 %28 to i32
%33 = srem i32 %32, %3
%34 = zext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %34
%36 = load i8, i8* %35
%37 = xor i8 %36, %31
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %4, i64 %28
store i8 %37, i8* %38
%39 = or i64 %28, 1
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %39
%41 = load i8, i8* %40
%42 = trunc i64 %39 to i32
%43 = srem i32 %42, %3
%44 = zext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %44
%46 = load i8, i8* %45
%47 = xor i8 %46, %41
%48 = getelementptr inbounds i8, i8* %4, i64 %39
store i8 %47, i8* %48
%49 = add nuw nsw i64 %28, 2
%50 = add i64 %29, 2
%51 = icmp eq i64 %50, %12
br i1 %51, label %13, label %27
}