void RGB_to_YCoCg(unsigned char *dst, int r, int g, int b) {
  int y = ((r + (g << 1) + b) + 2) >> 2;
  int co = ((((r << 1) - (b << 1)) + 2) >> 2) + 128;
  int cg = (((-r + (g << 1) - b) + 2) >> 2) + 128;
  dst[0] = 255;
  dst[1] = (cg > 255 ? 255 : (cg < 0 ? 0 : cg));
  dst[2] = (co > 255 ? 255 : (co < 0 ? 0 : co));
  dst[3] = (y > 255 ? 255 : (y < 0 ? 0 : y));
}


x86 assembly (clang, -O0):
<RGB_to_YCoCg>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    %ecx,%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
sar    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
sub    %ecx,%eax
add    $0x2,%eax
sar    $0x2,%eax
add    $0x80,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
xor    %eax,%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    %ecx,%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
sar    $0x2,%eax
add    $0x80,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movb   $0xff,(%rax)
cmpl   $0xff,-0x20(%rbp)
jle    1183 <RGB_to_YCoCg+0x83>
mov    $0xff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11a3 <RGB_to_YCoCg+0xa3>
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
jge    1197 <RGB_to_YCoCg+0x97>
xor    %eax,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    119d <RGB_to_YCoCg+0x9d>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %cl,0x1(%rax)
cmpl   $0xff,-0x1c(%rbp)
jle    11c9 <RGB_to_YCoCg+0xc9>
mov    $0xff,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11e9 <RGB_to_YCoCg+0xe9>
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jge    11dd <RGB_to_YCoCg+0xdd>
xor    %eax,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    11e3 <RGB_to_YCoCg+0xe3>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %cl,0x2(%rax)
cmpl   $0xff,-0x18(%rbp)
jle    120f <RGB_to_YCoCg+0x10f>
mov    $0xff,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    122f <RGB_to_YCoCg+0x12f>
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
jge    1223 <RGB_to_YCoCg+0x123>
xor    %eax,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    1229 <RGB_to_YCoCg+0x129>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %cl,0x3(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<RGB_to_YCoCg>:
lea    (%rcx,%rsi,1),%r8d
lea    (%r8,%rdx,2),%eax
add    $0x2,%eax
add    %edx,%edx
sar    $0x2,%eax
sub    %ecx,%esi
lea    (%rsi,%rsi,1),%ecx
add    $0x2,%ecx
sar    $0x2,%ecx
sub    %r8d,%edx
add    $0x2,%edx
sar    $0x2,%edx
cmp    $0xffffff81,%edx
mov    $0xffffff80,%r8d
cmovl  %r8d,%edx
cmp    $0x7f,%edx
mov    $0x7f,%esi
cmovge %esi,%edx
xor    $0x80,%dl
cmp    $0xffffff81,%ecx
cmovl  %r8d,%ecx
movb   $0xff,(%rdi)
cmp    $0x7f,%ecx
cmovge %esi,%ecx
mov    %dl,0x1(%rdi)
xor    $0x80,%cl
mov    %cl,0x2(%rdi)
xor    %ecx,%ecx
test   %eax,%eax
cmovns %eax,%ecx
cmp    $0xff,%ecx
mov    $0xff,%eax
cmovb  %ecx,%eax
mov    %al,0x3(%rdi)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @RGB_to_YCoCg(i8* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i8* %0, i8** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%12 = load i32, i32* %6
%13 = load i32, i32* %7
%14 = shl i32 %13, 1
%15 = add nsw i32 %12, %14
%16 = load i32, i32* %8
%17 = add nsw i32 %15, %16
%18 = add nsw i32 %17, 2
%19 = ashr i32 %18, 2
store i32 %19, i32* %9
%20 = load i32, i32* %6
%21 = shl i32 %20, 1
%22 = load i32, i32* %8
%23 = shl i32 %22, 1
%24 = sub nsw i32 %21, %23
%25 = add nsw i32 %24, 2
%26 = ashr i32 %25, 2
%27 = add nsw i32 %26, 128
store i32 %27, i32* %10
%28 = load i32, i32* %6
%29 = sub nsw i32 0, %28
%30 = load i32, i32* %7
%31 = shl i32 %30, 1
%32 = add nsw i32 %29, %31
%33 = load i32, i32* %8
%34 = sub nsw i32 %32, %33
%35 = add nsw i32 %34, 2
%36 = ashr i32 %35, 2
%37 = add nsw i32 %36, 128
store i32 %37, i32* %11
%38 = load i8*, i8** %5
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %38, i64 0
store i8 -1, i8* %39
%40 = load i32, i32* %11
%41 = icmp sgt i32 %40, 255
br i1 %41, label %42, label %43
42: ; preds = %4
br label %51
43: ; preds = %4
%44 = load i32, i32* %11
%45 = icmp slt i32 %44, 0
br i1 %45, label %46, label %47
46: ; preds = %43
br label %49
47: ; preds = %43
%48 = load i32, i32* %11
br label %49
49: ; preds = %47, %46
%50 = phi i32 [ 0, %46 ], [ %48, %47 ]
br label %51
51: ; preds = %49, %42
%52 = phi i32 [ 255, %42 ], [ %50, %49 ]
%53 = trunc i32 %52 to i8
%54 = load i8*, i8** %5
%55 = getelementptr inbounds i8, i8* %54, i64 1
store i8 %53, i8* %55
%56 = load i32, i32* %10
%57 = icmp sgt i32 %56, 255
br i1 %57, label %58, label %59
58: ; preds = %51
br label %67
59: ; preds = %51
%60 = load i32, i32* %10
%61 = icmp slt i32 %60, 0
br i1 %61, label %62, label %63
62: ; preds = %59
br label %65
63: ; preds = %59
%64 = load i32, i32* %10
br label %65
65: ; preds = %63, %62
%66 = phi i32 [ 0, %62 ], [ %64, %63 ]
br label %67
67: ; preds = %65, %58
%68 = phi i32 [ 255, %58 ], [ %66, %65 ]
%69 = trunc i32 %68 to i8
%70 = load i8*, i8** %5
%71 = getelementptr inbounds i8, i8* %70, i64 2
store i8 %69, i8* %71
%72 = load i32, i32* %9
%73 = icmp sgt i32 %72, 255
br i1 %73, label %74, label %75
74: ; preds = %67
br label %83
75: ; preds = %67
%76 = load i32, i32* %9
%77 = icmp slt i32 %76, 0
br i1 %77, label %78, label %79
78: ; preds = %75
br label %81
79: ; preds = %75
%80 = load i32, i32* %9
br label %81
81: ; preds = %79, %78
%82 = phi i32 [ 0, %78 ], [ %80, %79 ]
br label %83
83: ; preds = %81, %74
%84 = phi i32 [ 255, %74 ], [ %82, %81 ]
%85 = trunc i32 %84 to i8
%86 = load i8*, i8** %5
%87 = getelementptr inbounds i8, i8* %86, i64 3
store i8 %85, i8* %87
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @RGB_to_YCoCg(i8* nocapture writeonly %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = shl i32 %2, 1
%6 = add i32 %3, %1
%7 = add i32 %6, 2
%8 = add i32 %7, %5
%9 = ashr i32 %8, 2
%10 = sub i32 %1, %3
%11 = shl i32 %10, 1
%12 = add nsw i32 %11, 2
%13 = ashr i32 %12, 2
%14 = sub i32 2, %6
%15 = add i32 %14, %5
%16 = ashr i32 %15, 2
store i8 -1, i8* %0
%17 = icmp sgt i32 %16, -128
%18 = select i1 %17, i32 %16, i32 -128
%19 = icmp slt i32 %18, 127
%20 = select i1 %19, i32 %18, i32 127
%21 = trunc i32 %20 to i8
%22 = xor i8 %21, -128
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 1
store i8 %22, i8* %23
%24 = icmp sgt i32 %13, -128
%25 = select i1 %24, i32 %13, i32 -128
%26 = icmp slt i32 %25, 127
%27 = select i1 %26, i32 %25, i32 127
%28 = trunc i32 %27 to i8
%29 = xor i8 %28, -128
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 2
store i8 %29, i8* %30
%31 = icmp sgt i32 %9, 0
%32 = select i1 %31, i32 %9, i32 0
%33 = icmp ult i32 %32, 255
%34 = select i1 %33, i32 %32, i32 255
%35 = trunc i32 %34 to i8
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 3
store i8 %35, i8* %36
ret void
}