void sendbits(int buf[], int num_of_bits, int num) {
  unsigned int cnt, lastbyte;
  int lastbits;
  unsigned char *cbuf;
  cbuf = ((unsigned char *)buf) + 3 * sizeof(*buf);
  cnt = (unsigned int)buf[0];
  lastbits = buf[1];
  lastbyte = (unsigned int)buf[2];
  while (num_of_bits >= 8) {
    lastbyte = (lastbyte << 8) | ((num >> (num_of_bits - 8)));
    cbuf[cnt++] = lastbyte >> lastbits;
    num_of_bits -= 8;
  }
  if (num_of_bits > 0) {
    lastbyte = (lastbyte << num_of_bits) | num;
    lastbits += num_of_bits;
    if (lastbits >= 8) {
      lastbits -= 8;
      cbuf[cnt++] = lastbyte >> lastbits;
    }
  }
  buf[0] = cnt;
  buf[1] = lastbits;
  buf[2] = lastbyte;
  if (lastbits > 0) {
    cbuf[cnt] = lastbyte << (8 - lastbits);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sendbits>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0xc,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x4(%rax),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x8,-0xc(%rbp)
jl     1185 <sendbits+0x85>
mov    -0x18(%rbp),%eax
shl    $0x8,%eax
mov    -0x10(%rbp),%edx
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x8,%ecx
sar    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
shr    %cl,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,%ecx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x8,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1137 <sendbits+0x37>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jle    11dc <sendbits+0xdc>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
or     -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x8,-0x1c(%rbp)
jl     11d7 <sendbits+0xd7>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    $0x8,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
shr    %cl,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,%ecx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    11dc <sendbits+0xdc>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,0x4(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,0x8(%rax)
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jle    121c <sendbits+0x11c>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
sub    -0x1c(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sendbits>:
mov    (%rdi),%r10d
mov    0x4(%rdi),%r8d
mov    0x8(%rdi),%r11d
cmp    $0x8,%esi
jl     1144 <sendbits+0x44>
shl    $0x8,%r11d
lea    -0x8(%rsi),%r9d
mov    %edx,%eax
mov    %r9d,%ecx
sar    %cl,%eax
or     %eax,%r11d
mov    %r11d,%eax
mov    %r8d,%ecx
shr    %cl,%eax
mov    %r10d,%ecx
add    $0x1,%r10d
mov    %al,0xc(%rdi,%rcx,1)
cmp    $0xf,%esi
mov    %r9d,%esi
ja     1110 <sendbits+0x10>
test   %r9d,%r9d
jg     114c <sendbits+0x4c>
jmp    1175 <sendbits+0x75>
mov    %esi,%r9d
test   %r9d,%r9d
jle    1175 <sendbits+0x75>
mov    %r9d,%ecx
shl    %cl,%r11d
or     %edx,%r11d
add    %r9d,%r8d
cmp    $0x8,%r8d
jl     1175 <sendbits+0x75>
add    $0xfffffff8,%r8d
mov    %r11d,%eax
mov    %r8d,%ecx
shr    %cl,%eax
mov    %r10d,%ecx
add    $0x1,%r10d
mov    %al,0xc(%rdi,%rcx,1)
mov    %r10d,(%rdi)
mov    %r8d,0x4(%rdi)
mov    %r11d,0x8(%rdi)
test   %r8d,%r8d
jle    1195 <sendbits+0x95>
mov    $0x8,%cl
sub    %r8b,%cl
shl    %cl,%r11d
mov    %r10d,%eax
mov    %r11b,0xc(%rdi,%rax,1)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @sendbits(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i8*
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%11 = load i32*, i32** %4
%12 = bitcast i32* %11 to i8*
%13 = getelementptr inbounds i8, i8* %12, i64 12
store i8* %13, i8** %10
%14 = load i32*, i32** %4
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 0
%16 = load i32, i32* %15
store i32 %16, i32* %7
%17 = load i32*, i32** %4
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 1
%19 = load i32, i32* %18
store i32 %19, i32* %9
%20 = load i32*, i32** %4
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 2
%22 = load i32, i32* %21
store i32 %22, i32* %8
br label %23
23: ; preds = %26, %3
%24 = load i32, i32* %5
%25 = icmp sge i32 %24, 8
br i1 %25, label %26, label %45
26: ; preds = %23
%27 = load i32, i32* %8
%28 = shl i32 %27, 8
%29 = load i32, i32* %6
%30 = load i32, i32* %5
%31 = sub nsw i32 %30, 8
%32 = ashr i32 %29, %31
%33 = or i32 %28, %32
store i32 %33, i32* %8
%34 = load i32, i32* %8
%35 = load i32, i32* %9
%36 = lshr i32 %34, %35
%37 = trunc i32 %36 to i8
%38 = load i8*, i8** %10
%39 = load i32, i32* %7
%40 = add i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %7
%41 = zext i32 %39 to i64
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %38, i64 %41
store i8 %37, i8* %42
%43 = load i32, i32* %5
%44 = sub nsw i32 %43, 8
store i32 %44, i32* %5
br label %23
45: ; preds = %23
%46 = load i32, i32* %5
%47 = icmp sgt i32 %46, 0
br i1 %47, label %48, label %72
48: ; preds = %45
%49 = load i32, i32* %8
%50 = load i32, i32* %5
%51 = shl i32 %49, %50
%52 = load i32, i32* %6
%53 = or i32 %51, %52
store i32 %53, i32* %8
%54 = load i32, i32* %5
%55 = load i32, i32* %9
%56 = add nsw i32 %55, %54
store i32 %56, i32* %9
%57 = load i32, i32* %9
%58 = icmp sge i32 %57, 8
br i1 %58, label %59, label %71
59: ; preds = %48
%60 = load i32, i32* %9
%61 = sub nsw i32 %60, 8
store i32 %61, i32* %9
%62 = load i32, i32* %8
%63 = load i32, i32* %9
%64 = lshr i32 %62, %63
%65 = trunc i32 %64 to i8
%66 = load i8*, i8** %10
%67 = load i32, i32* %7
%68 = add i32 %67, 1
store i32 %68, i32* %7
%69 = zext i32 %67 to i64
%70 = getelementptr inbounds i8, i8* %66, i64 %69
store i8 %65, i8* %70
br label %71
71: ; preds = %59, %48
br label %72
72: ; preds = %71, %45
%73 = load i32, i32* %7
%74 = load i32*, i32** %4
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %74, i64 0
store i32 %73, i32* %75
%76 = load i32, i32* %9
%77 = load i32*, i32** %4
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %77, i64 1
store i32 %76, i32* %78
%79 = load i32, i32* %8
%80 = load i32*, i32** %4
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %80, i64 2
store i32 %79, i32* %81
%82 = load i32, i32* %9
%83 = icmp sgt i32 %82, 0
br i1 %83, label %84, label %94
84: ; preds = %72
%85 = load i32, i32* %8
%86 = load i32, i32* %9
%87 = sub nsw i32 8, %86
%88 = shl i32 %85, %87
%89 = trunc i32 %88 to i8
%90 = load i8*, i8** %10
%91 = load i32, i32* %7
%92 = zext i32 %91 to i64
%93 = getelementptr inbounds i8, i8* %90, i64 %92
store i8 %89, i8* %93
br label %94
94: ; preds = %84, %72
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @sendbits(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 3
%5 = bitcast i32* %4 to i8*
%6 = load i32, i32* %0
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 1
%8 = load i32, i32* %7
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 2
%10 = load i32, i32* %9
%11 = icmp sgt i32 %1, 7
br i1 %11, label %12, label %26
12: ; preds = %3, %12
%13 = phi i32 [ %17, %12 ], [ %1, %3 ]
%14 = phi i32 [ %19, %12 ], [ %10, %3 ]
%15 = phi i32 [ %22, %12 ], [ %6, %3 ]
%16 = shl i32 %14, 8
%17 = add nsw i32 %13, -8
%18 = ashr i32 %2, %17
%19 = or i32 %18, %16
%20 = lshr i32 %19, %8
%21 = trunc i32 %20 to i8
%22 = add i32 %15, 1
%23 = zext i32 %15 to i64
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %5, i64 %23
store i8 %21, i8* %24
%25 = icmp ugt i32 %13, 15
br i1 %25, label %12, label %26
26: ; preds = %12, %3
%27 = phi i32 [ %6, %3 ], [ %22, %12 ]
%28 = phi i32 [ %10, %3 ], [ %19, %12 ]
%29 = phi i32 [ %1, %3 ], [ %17, %12 ]
%30 = icmp sgt i32 %29, 0
br i1 %30, label %31, label %43
31: ; preds = %26
%32 = shl i32 %28, %29
%33 = or i32 %32, %2
%34 = add nsw i32 %29, %8
%35 = icmp sgt i32 %34, 7
br i1 %35, label %36, label %43
36: ; preds = %31
%37 = add nsw i32 %34, -8
%38 = lshr i32 %33, %37
%39 = trunc i32 %38 to i8
%40 = add i32 %27, 1
%41 = zext i32 %27 to i64
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %5, i64 %41
store i8 %39, i8* %42
br label %43
43: ; preds = %31, %36, %26
%44 = phi i32 [ %40, %36 ], [ %27, %31 ], [ %27, %26 ]
%45 = phi i32 [ %33, %36 ], [ %33, %31 ], [ %28, %26 ]
%46 = phi i32 [ %37, %36 ], [ %34, %31 ], [ %8, %26 ]
store i32 %44, i32* %0
store i32 %46, i32* %7
store i32 %45, i32* %9
%47 = icmp sgt i32 %46, 0
br i1 %47, label %48, label %54
48: ; preds = %43
%49 = sub nsw i32 8, %46
%50 = shl i32 %45, %49
%51 = trunc i32 %50 to i8
%52 = zext i32 %44 to i64
%53 = getelementptr inbounds i8, i8* %5, i64 %52
store i8 %51, i8* %53
br label %54
54: ; preds = %48, %43
ret void
}