int utf8_to_unicode(unsigned char *utf8, unsigned int len) {
  int codepoint = 0, mask, i;
  if (len > 4)
    return -1;
  if (len == 1)
    return *utf8;
  mask = 0xff >> len + 1;
  codepoint = (utf8[0] & mask) << 6 * (len - 1);
  i = 1;
  while (i < len) {
    codepoint |= (utf8[i] & 0x3f) << 6 * (len - 1 - i);
    i++;
  }
  return codepoint;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<utf8_to_unicode>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x14(%rbp)
jbe    1128 <utf8_to_unicode+0x28>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    11b3 <utf8_to_unicode+0xb3>
cmpl   $0x1,-0x14(%rbp)
jne    1141 <utf8_to_unicode+0x41>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11b3 <utf8_to_unicode+0xb3>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    $0xff,%eax
sar    %cl,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
and    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
imul   $0x6,%ecx,%ecx
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jae    11ad <utf8_to_unicode+0xad>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
and    $0x3f,%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
sub    -0x20(%rbp),%ecx
imul   $0x6,%ecx,%ecx
shl    %cl,%eax
or     -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1170 <utf8_to_unicode+0x70>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<utf8_to_unicode>:
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    $0x4,%esi
jbe    110b <utf8_to_unicode+0xb>
ret
cmp    $0x1,%esi
jne    1114 <utf8_to_unicode+0x14>
movzbl (%rdi),%eax
ret
lea    0x1(%rsi),%ecx
mov    $0xff,%edx
shr    %cl,%edx
movzbl (%rdi),%eax
and    %edx,%eax
lea    (%rsi,%rsi,1),%ecx
add    $0xfffffffe,%ecx
lea    (%rcx,%rcx,2),%ecx
shl    %cl,%eax
test   %esi,%esi
je     110a <utf8_to_unicode+0xa>
mov    %esi,%r8d
lea    -0x1(%r8),%r9
mov    $0x1,%edx
cmp    $0x8,%r9
jb     12bf <utf8_to_unicode+0x1bf>
lea    -0x1(%rsi),%r10d
mov    %r9,%rcx
and    $0xfffffffffffffff8,%rcx
lea    0x1(%rcx),%rdx
movd   %eax,%xmm0
movd   %r10d,%xmm1
pshufd $0x0,%xmm1,%xmm10
movdqa 0xe92(%rip),%xmm2
pxor   %xmm13,%xmm13
xor    %eax,%eax
movdqa 0xe92(%rip),%xmm11
movdqa 0xe99(%rip),%xmm8
movdqa 0xea0(%rip),%xmm14
movdqa 0xea7(%rip),%xmm12
movdqa 0xeae(%rip),%xmm9
pxor   %xmm6,%xmm6
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movd   0x1(%rdi,%rax,1),%xmm4
movd   0x5(%rdi,%rax,1),%xmm1
pand   %xmm11,%xmm4
pand   %xmm11,%xmm1
punpcklbw %xmm13,%xmm4
punpcklwd %xmm13,%xmm4
punpcklbw %xmm13,%xmm1
punpcklwd %xmm13,%xmm1
movdqa %xmm10,%xmm5
psubd  %xmm2,%xmm5
movdqa %xmm5,%xmm3
psubd  %xmm8,%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm7
pmuludq %xmm14,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm5
pmuludq %xmm14,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm7
punpckldq %xmm7,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm7
pmuludq %xmm14,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
pmuludq %xmm14,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm7
punpckldq %xmm7,%xmm3
pslld  $0x17,%xmm5
paddd  %xmm12,%xmm5
cvttps2dq %xmm5,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm7
pmuludq %xmm5,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm5
pmuludq %xmm7,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm5
punpckldq %xmm5,%xmm4
por    %xmm4,%xmm0
pslld  $0x17,%xmm3
paddd  %xmm12,%xmm3
cvttps2dq %xmm3,%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm4
pmuludq %xmm3,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm3
pmuludq %xmm4,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
punpckldq %xmm3,%xmm1
por    %xmm1,%xmm6
add    $0x8,%rax
paddd  %xmm9,%xmm2
cmp    %rax,%rcx
jne    11b0 <utf8_to_unicode+0xb0>
por    %xmm0,%xmm6
pshufd $0xee,%xmm6,%xmm0
por    %xmm6,%xmm0
pshufd $0x55,%xmm0,%xmm1
por    %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%eax
cmp    %rcx,%r9
je     110a <utf8_to_unicode+0xa>
sub    %edx,%esi
lea    (%rsi,%rsi,2),%ecx
add    %ecx,%ecx
add    $0xfffffffa,%ecx
nopl   0x0(%rax)
movzbl (%rdi,%rdx,1),%esi
and    $0x3f,%esi
shl    %cl,%esi
or     %esi,%eax
add    $0x1,%rdx
add    $0xfffffffa,%ecx
cmp    %rdx,%r8
jne    12d0 <utf8_to_unicode+0x1d0>
jmp    110a <utf8_to_unicode+0xa>

LLVM IR (-O0):
define i32 @utf8_to_unicode(i8* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i8* %0, i8** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 0, i32* %6
%9 = load i32, i32* %5
%10 = icmp ugt i32 %9, 4
br i1 %10, label %11, label %12
11: ; preds = %2
store i32 -1, i32* %3
br label %57
12: ; preds = %2
%13 = load i32, i32* %5
%14 = icmp eq i32 %13, 1
br i1 %14, label %15, label %19
15: ; preds = %12
%16 = load i8*, i8** %4
%17 = load i8, i8* %16
%18 = zext i8 %17 to i32
store i32 %18, i32* %3
br label %57
19: ; preds = %12
%20 = load i32, i32* %5
%21 = add i32 %20, 1
%22 = ashr i32 255, %21
store i32 %22, i32* %7
%23 = load i8*, i8** %4
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %23, i64 0
%25 = load i8, i8* %24
%26 = zext i8 %25 to i32
%27 = load i32, i32* %7
%28 = and i32 %26, %27
%29 = load i32, i32* %5
%30 = sub i32 %29, 1
%31 = mul i32 6, %30
%32 = shl i32 %28, %31
store i32 %32, i32* %6
store i32 1, i32* %8
br label %33
33: ; preds = %37, %19
%34 = load i32, i32* %8
%35 = load i32, i32* %5
%36 = icmp ult i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %55
37: ; preds = %33
%38 = load i8*, i8** %4
%39 = load i32, i32* %8
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i8, i8* %38, i64 %40
%42 = load i8, i8* %41
%43 = zext i8 %42 to i32
%44 = and i32 %43, 63
%45 = load i32, i32* %5
%46 = sub i32 %45, 1
%47 = load i32, i32* %8
%48 = sub i32 %46, %47
%49 = mul i32 6, %48
%50 = shl i32 %44, %49
%51 = load i32, i32* %6
%52 = or i32 %51, %50
store i32 %52, i32* %6
%53 = load i32, i32* %8
%54 = add nsw i32 %53, 1
store i32 %54, i32* %8
br label %33
55: ; preds = %33
%56 = load i32, i32* %6
store i32 %56, i32* %3
br label %57
57: ; preds = %55, %15, %11
%58 = load i32, i32* %3
ret i32 %58
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @utf8_to_unicode(i8* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp ugt i32 %1, 4
br i1 %3, label %80, label %4
4: ; preds = %2
%5 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %5, label %6, label %9
6: ; preds = %4
%7 = load i8, i8* %0
%8 = zext i8 %7 to i32
br label %80
9: ; preds = %4
%10 = add nuw nsw i32 %1, 1
%11 = lshr i32 255, %10
%12 = load i8, i8* %0
%13 = zext i8 %12 to i32
%14 = and i32 %11, %13
%15 = add nsw i32 %1, -1
%16 = mul nsw i32 %15, 6
%17 = shl nuw nsw i32 %14, %16
%18 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %18, label %80, label %19
19: ; preds = %9
%20 = zext i32 %1 to i64
%21 = add nsw i64 %20, -1
%22 = icmp ult i64 %21, 8
br i1 %22, label %63, label %23
23: ; preds = %19
%24 = and i64 %21, -8
%25 = or i64 %24, 1
%26 = insertelement <4 x i32> <i32 poison, i32 0, i32 0, i32 0>, i32 %17, i64 0
%27 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %15, i64 0
%28 = shufflevector <4 x i32> %27, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%29 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %15, i64 0
%30 = shufflevector <4 x i32> %29, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
br label %31
31: ; preds = %31, %23
%32 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %56, %31 ]
%33 = phi <4 x i32> [ %26, %23 ], [ %54, %31 ]
%34 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %23 ], [ %55, %31 ]
%35 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 2, i32 3, i32 4>, %23 ], [ %57, %31 ]
%36 = or i64 %32, 1
%37 = add <4 x i32> %35, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %36
%39 = bitcast i8* %38 to <4 x i8>*
%40 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %39
%41 = getelementptr inbounds i8, i8* %38, i64 4
%42 = bitcast i8* %41 to <4 x i8>*
%43 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %42
%44 = and <4 x i8> %40, <i8 63, i8 63, i8 63, i8 63>
%45 = and <4 x i8> %43, <i8 63, i8 63, i8 63, i8 63>
%46 = zext <4 x i8> %44 to <4 x i32>
%47 = zext <4 x i8> %45 to <4 x i32>
%48 = sub <4 x i32> %28, %35
%49 = sub <4 x i32> %30, %37
%50 = mul <4 x i32> %48, <i32 6, i32 6, i32 6, i32 6>
%51 = mul <4 x i32> %49, <i32 6, i32 6, i32 6, i32 6>
%52 = shl <4 x i32> %46, %50
%53 = shl <4 x i32> %47, %51
%54 = or <4 x i32> %52, %33
%55 = or <4 x i32> %53, %34
%56 = add nuw i64 %32, 8
%57 = add <4 x i32> %35, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%58 = icmp eq i64 %56, %24
br i1 %58, label %59, label %31
59: ; preds = %31
%60 = or <4 x i32> %55, %54
%61 = call i32 @llvm.vector.reduce.or.v4i32(<4 x i32> %60)
%62 = icmp eq i64 %21, %24
br i1 %62, label %80, label %63
63: ; preds = %19, %59
%64 = phi i64 [ 1, %19 ], [ %25, %59 ]
%65 = phi i32 [ %17, %19 ], [ %61, %59 ]
br label %66
66: ; preds = %63, %66
%67 = phi i64 [ %78, %66 ], [ %64, %63 ]
%68 = phi i32 [ %77, %66 ], [ %65, %63 ]
%69 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %67
%70 = load i8, i8* %69
%71 = and i8 %70, 63
%72 = zext i8 %71 to i32
%73 = trunc i64 %67 to i32
%74 = sub i32 %15, %73
%75 = mul i32 %74, 6
%76 = shl i32 %72, %75
%77 = or i32 %76, %68
%78 = add nuw nsw i64 %67, 1
%79 = icmp eq i64 %78, %20
br i1 %79, label %80, label %66
80: ; preds = %66, %59, %9, %2, %6
%81 = phi i32 [ %8, %6 ], [ -1, %2 ], [ %17, %9 ], [ %61, %59 ], [ %77, %66 ]
ret i32 %81
}