void pcm_UB16_to_int(unsigned total_samples, const unsigned char pcm_samples[],
                     int int_samples[]) {
  for (; total_samples; total_samples--) {
    int_samples[0] = ((int)(pcm_samples[0] << 8) | pcm_samples[1]) - (1 << 15);
    pcm_samples += 2;
    int_samples += 1;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<pcm_UB16_to_int>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
je     115f <pcm_UB16_to_int+0x5f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%ecx
shl    $0x8,%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl 0x1(%rax),%eax
or     %eax,%ecx
sub    $0x8000,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x2,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    110f <pcm_UB16_to_int+0xf>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<pcm_UB16_to_int>:
test   %edi,%edi
je     116e <pcm_UB16_to_int+0x6e>
test   $0x1,%dil
jne    1113 <pcm_UB16_to_int+0x13>
mov    %edi,%eax
cmp    $0x1,%edi
jne    1132 <pcm_UB16_to_int+0x32>
jmp    116e <pcm_UB16_to_int+0x6e>
movzwl (%rsi),%eax
shl    $0x10,%eax
bswap  %eax
add    $0xffff8000,%eax
mov    %eax,(%rdx)
add    $0x2,%rsi
add    $0x4,%rdx
lea    -0x1(%rdi),%eax
cmp    $0x1,%edi
je     116e <pcm_UB16_to_int+0x6e>
mov    %eax,%eax
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movzwl (%rsi,%rcx,2),%edi
shl    $0x10,%edi
bswap  %edi
add    $0xffff8000,%edi
mov    %edi,(%rdx,%rcx,4)
movzwl 0x2(%rsi,%rcx,2),%edi
shl    $0x10,%edi
bswap  %edi
add    $0xffff8000,%edi
mov    %edi,0x4(%rdx,%rcx,4)
add    $0x2,%rcx
cmp    %ecx,%eax
jne    1140 <pcm_UB16_to_int+0x40>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @pcm_UB16_to_int(i32 %0, i8* %1, i32* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32*
store i32 %0, i32* %4
store i8* %1, i8** %5
store i32* %2, i32** %6
br label %7
7: ; preds = %28, %3
%8 = load i32, i32* %4
%9 = icmp ne i32 %8, 0
br i1 %9, label %10, label %31
10: ; preds = %7
%11 = load i8*, i8** %5
%12 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 0
%13 = load i8, i8* %12
%14 = zext i8 %13 to i32
%15 = shl i32 %14, 8
%16 = load i8*, i8** %5
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %16, i64 1
%18 = load i8, i8* %17
%19 = zext i8 %18 to i32
%20 = or i32 %15, %19
%21 = sub nsw i32 %20, 32768
%22 = load i32*, i32** %6
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 0
store i32 %21, i32* %23
%24 = load i8*, i8** %5
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %24, i64 2
store i8* %25, i8** %5
%26 = load i32*, i32** %6
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 1
store i32* %27, i32** %6
br label %28
28: ; preds = %10
%29 = load i32, i32* %4
%30 = add i32 %29, -1
store i32 %30, i32* %4
br label %7
31: ; preds = %7
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @pcm_UB16_to_int(i32 %0, i8* nocapture %1, i32* nocapture writeonly %2) {
%4 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %4, label %51, label %5
5: ; preds = %3
%6 = and i32 %0, 1
%7 = icmp eq i32 %6, 0
br i1 %7, label %20, label %8
8: ; preds = %5
%9 = load i8, i8* %1
%10 = zext i8 %9 to i32
%11 = shl nuw nsw i32 %10, 8
%12 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
%13 = load i8, i8* %12
%14 = zext i8 %13 to i32
%15 = or i32 %11, %14
%16 = add nsw i32 %15, -32768
store i32 %16, i32* %2
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 2
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 1
%19 = add i32 %0, -1
br label %20
20: ; preds = %8, %5
%21 = phi i32* [ %2, %5 ], [ %18, %8 ]
%22 = phi i8* [ %1, %5 ], [ %17, %8 ]
%23 = phi i32 [ %0, %5 ], [ %19, %8 ]
%24 = icmp eq i32 %0, 1
br i1 %24, label %51, label %25
25: ; preds = %20, %25
%26 = phi i32* [ %48, %25 ], [ %21, %20 ]
%27 = phi i8* [ %47, %25 ], [ %22, %20 ]
%28 = phi i32 [ %49, %25 ], [ %23, %20 ]
%29 = load i8, i8* %27
%30 = zext i8 %29 to i32
%31 = shl nuw nsw i32 %30, 8
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %27, i64 1
%33 = load i8, i8* %32
%34 = zext i8 %33 to i32
%35 = or i32 %31, %34
%36 = add nsw i32 %35, -32768
store i32 %36, i32* %26
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %27, i64 2
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 1
%39 = load i8, i8* %37
%40 = zext i8 %39 to i32
%41 = shl nuw nsw i32 %40, 8
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %27, i64 3
%43 = load i8, i8* %42
%44 = zext i8 %43 to i32
%45 = or i32 %41, %44
%46 = add nsw i32 %45, -32768
store i32 %46, i32* %38
%47 = getelementptr inbounds i8, i8* %27, i64 4
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 2
%49 = add i32 %28, -2
%50 = icmp eq i32 %49, 0
br i1 %50, label %51, label %25
51: ; preds = %20, %25, %3
ret void
}