long decode_leb128(unsigned int offset, int *used) {
  unsigned char byte;
  int result, shift;
  int num_bits;
  int count;
  result = 0;
  shift = 0;
  count = 0;
  *used = 0;
  while (1) {
    byte = *(char *)(offset);
    offset += 1;
    result |= (byte & 0x7f) << shift;
    *used += 1;
    shift += 7;
    count++;
    if (!(byte & 0x80))
      break;
  }
  num_bits = 8 * sizeof(result);
  if ((shift < num_bits) && (byte & 0x40))
    result |= (-1 << shift);
  return result;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<decode_leb128>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movl   $0x0,(%rax)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    (%rax),%al
mov    %al,-0x11(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
movzbl -0x11(%rbp),%eax
and    $0x7f,%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
or     -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x7,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movzbl -0x11(%rbp),%eax
and    $0x80,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    1181 <decode_leb128+0x81>
jmp    1186 <decode_leb128+0x86>
jmp    112a <decode_leb128+0x2a>
movl   $0x20,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    11b9 <decode_leb128+0xb9>
movzbl -0x11(%rbp),%eax
and    $0x40,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     11b9 <decode_leb128+0xb9>
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    $0xffffffff,%eax
shl    %cl,%eax
or     -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movslq -0x18(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<decode_leb128>:
movl   $0x0,(%rsi)
xor    %r8d,%r8d
mov    $0x1,%edx
mov    $0xfffffff9,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0x7,%ecx
lea    (%rdi,%rdx,1),%eax
add    $0xffffffff,%eax
movzbl (%rax),%r9d
mov    %r9d,%eax
and    $0x7f,%eax
shl    %cl,%eax
or     %eax,%r8d
mov    %edx,(%rsi)
add    $0x1,%edx
test   $0x80,%r9b
jne    1120 <decode_leb128+0x20>
mov    $0xffffff80,%eax
shl    %cl,%eax
xor    %edx,%edx
test   $0x40,%r9b
cmove  %edx,%eax
cmp    $0x19,%ecx
cmovae %edx,%eax
or     %r8d,%eax
cltq
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @decode_leb128(i32 %0, i32* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i8
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32* %1, i32** %4
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %9
%10 = load i32*, i32** %4
store i32 0, i32* %10
br label %11
11: ; preds = %2, %37
%12 = load i32, i32* %3
%13 = zext i32 %12 to i64
%14 = inttoptr i64 %13 to i8*
%15 = load i8, i8* %14
store i8 %15, i8* %5
%16 = load i32, i32* %3
%17 = add i32 %16, 1
store i32 %17, i32* %3
%18 = load i8, i8* %5
%19 = zext i8 %18 to i32
%20 = and i32 %19, 127
%21 = load i32, i32* %7
%22 = shl i32 %20, %21
%23 = load i32, i32* %6
%24 = or i32 %23, %22
store i32 %24, i32* %6
%25 = load i32*, i32** %4
%26 = load i32, i32* %25
%27 = add nsw i32 %26, 1
store i32 %27, i32* %25
%28 = load i32, i32* %7
%29 = add nsw i32 %28, 7
store i32 %29, i32* %7
%30 = load i32, i32* %9
%31 = add nsw i32 %30, 1
store i32 %31, i32* %9
%32 = load i8, i8* %5
%33 = zext i8 %32 to i32
%34 = and i32 %33, 128
%35 = icmp ne i32 %34, 0
br i1 %35, label %37, label %36
36: ; preds = %11
br label %38
37: ; preds = %11
br label %11
38: ; preds = %36
store i32 32, i32* %8
%39 = load i32, i32* %7
%40 = load i32, i32* %8
%41 = icmp slt i32 %39, %40
br i1 %41, label %42, label %52
42: ; preds = %38
%43 = load i8, i8* %5
%44 = zext i8 %43 to i32
%45 = and i32 %44, 64
%46 = icmp ne i32 %45, 0
br i1 %46, label %47, label %52
47: ; preds = %42
%48 = load i32, i32* %7
%49 = shl i32 -1, %48
%50 = load i32, i32* %6
%51 = or i32 %50, %49
store i32 %51, i32* %6
br label %52
52: ; preds = %47, %42, %38
%53 = load i32, i32* %6
%54 = sext i32 %53 to i64
ret i64 %54
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @decode_leb128(i32 %0, i32* nocapture %1) {
store i32 0, i32* %1
br label %3
3: ; preds = %3, %2
%4 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %16, %3 ]
%5 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %15, %3 ]
%6 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %17, %3 ]
%7 = phi i32 [ %0, %2 ], [ %11, %3 ]
%8 = zext i32 %7 to i64
%9 = inttoptr i64 %8 to i8*
%10 = load i8, i8* %9
%11 = add i32 %7, 1
%12 = zext i8 %10 to i32
%13 = and i32 %12, 127
%14 = shl i32 %13, %6
%15 = or i32 %14, %5
%16 = add nuw nsw i32 %4, 1
store i32 %16, i32* %1
%17 = add nuw nsw i32 %6, 7
%18 = and i32 %12, 128
%19 = icmp eq i32 %18, 0
br i1 %19, label %20, label %3
20: ; preds = %3
%21 = icmp ugt i32 %6, 24
%22 = and i8 %10, 64
%23 = icmp eq i8 %22, 0
%24 = select i1 %21, i1 true, i1 %23
%25 = shl i32 -128, %6
%26 = select i1 %24, i32 0, i32 %25
%27 = or i32 %26, %15
%28 = sext i32 %27 to i64
ret i64 %28
}