#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */
typedef int uint32_t;

/* Variables and functions */
const char *utf8_decode(const char *s, uint32_t *c, int *e) {
  static const char lengths[] = {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
                                 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
                                 0, 0, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 4, 0};
  static const int masks[] = {0x00, 0x7f, 0x1f, 0x0f, 0x07};
  static const uint32_t mins[] = {4194304, 0, 128, 2048, 65536};
  static const int shiftc[] = {0, 18, 12, 6, 0};
  static const int shifte[] = {0, 6, 4, 2, 0};
  int len = lengths[s[0] >> 3];
  const char *next = s + len + !len;
  *c = (uint32_t)(s[0] & masks[len]) << 18;
  *c |= (uint32_t)(s[1] & 0x3f) << 12;
  *c |= (uint32_t)(s[2] & 0x3f) << 6;
  *c |= (uint32_t)(s[3] & 0x3f) << 0;
  *c >>= shiftc[len];
  *e = (*c < mins[len]) << 6;
  *e |= ((*c >> 11) == 0x1b) << 7;
  *e |= (*c > 0x10FFFF) << 8;
  *e |= (s[1] & 0xc0) >> 2;
  *e |= (s[2] & 0xc0) >> 4;
  *e |= (s[3]) >> 6;
  *e ^= 0x2a;
  *e >>= shifte[len];
  return next;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<utf8_decode>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%eax
sar    $0x3,%eax
movslq %eax,%rcx
lea    0xedc(%rip),%rax
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
add    %rcx,%rax
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
setne  %cl
xor    $0xff,%cl
and    $0x1,%cl
movzbl %cl,%ecx
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%ecx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
lea    0xebe(%rip),%rax
and    (%rax,%rdx,4),%ecx
shl    $0x12,%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsbl 0x1(%rax),%ecx
and    $0x3f,%ecx
shl    $0xc,%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
or     (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsbl 0x2(%rax),%ecx
and    $0x3f,%ecx
shl    $0x6,%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
or     (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsbl 0x3(%rax),%ecx
and    $0x3f,%ecx
shl    $0x0,%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
or     (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
lea    0xea5(%rip),%rax
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%edx
sar    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
lea    0xe65(%rip),%rcx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
setl   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%ecx
shl    $0x6,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
sar    $0xb,%eax
cmp    $0x1b,%eax
sete   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%ecx
shl    $0x7,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
or     (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
cmpl   $0x10ffff,(%rax)
setg   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%ecx
shl    $0x8,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
or     (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsbl 0x1(%rax),%ecx
and    $0xc0,%ecx
sar    $0x2,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
or     (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsbl 0x2(%rax),%ecx
and    $0xc0,%ecx
sar    $0x4,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
or     (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsbl 0x3(%rax),%ecx
sar    $0x6,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
or     (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
xor    $0x2a,%ecx
mov    %ecx,(%rax)
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
lea    0xdfa(%rip),%rax
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%edx
sar    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<utf8_decode>:
movsbl (%rdi),%r9d
mov    %r9d,%eax
sar    $0x3,%eax
movslq %eax,%rcx
lea    0xeec(%rip),%r8
mov    $0x80ff0000,%eax
shr    %cl,%rax
movsbq (%rcx,%r8,1),%r8
and    $0x1,%eax
add    %rdi,%rax
add    %r8,%rax
lea    0xeef(%rip),%rcx
and    (%rcx,%r8,4),%r9d
shl    $0x12,%r9d
mov    %r9d,(%rsi)
movzbl 0x1(%rdi),%r10d
and    $0x3f,%r10d
shl    $0xc,%r10d
or     %r9d,%r10d
mov    %r10d,(%rsi)
movzbl 0x2(%rdi),%ecx
and    $0x3f,%ecx
shl    $0x6,%ecx
or     %r10d,%ecx
mov    %ecx,(%rsi)
movzbl 0x3(%rdi),%r9d
and    $0x3f,%r9d
or     %ecx,%r9d
lea    0xeef(%rip),%rcx
mov    (%rcx,%r8,4),%cl
sar    %cl,%r9d
mov    %r9d,(%rsi)
lea    0xebe(%rip),%r10
xor    %r11d,%r11d
cmp    (%r10,%r8,4),%r9d
setl   %r11b
shl    $0x6,%r11d
mov    %r11d,(%rdx)
mov    $0xfffff800,%r9d
and    (%rsi),%r9d
xor    %r10d,%r10d
cmp    $0xd800,%r9d
sete   %r10b
shl    $0x7,%r10d
or     %r11d,%r10d
mov    %r10d,(%rdx)
xor    %r9d,%r9d
cmpl   $0x110000,(%rsi)
setge  %r9b
shl    $0x8,%r9d
or     %r10d,%r9d
mov    %r9d,(%rdx)
movzbl 0x1(%rdi),%ecx
shr    $0x2,%ecx
and    $0x30,%ecx
or     %r9d,%ecx
mov    %ecx,(%rdx)
movzbl 0x2(%rdi),%esi
shr    $0x4,%esi
and    $0xc,%esi
or     %ecx,%esi
mov    %esi,(%rdx)
mov    0x3(%rdi),%cl
sar    $0x6,%cl
movsbl %cl,%edi
or     %esi,%edi
xor    $0x2a,%edi
lea    0xe82(%rip),%rcx
mov    (%rcx,%r8,4),%cl
sar    %cl,%edi
mov    %edi,(%rdx)
ret

LLVM IR (-O0):
@utf8_decode.lengths = internal constant [32 x i8] c"\01\01\01\01\01\01\01\01\01\01\01\01\01\01\01\01\00\00\00\00\00\00\00\00\02\02\02\02\03\03\04\00"
@utf8_decode.masks = internal constant [5 x i32] [i32 0, i32 127, i32 31, i32 15, i32 7]
@utf8_decode.mins = internal constant [5 x i32] [i32 4194304, i32 0, i32 128, i32 2048, i32 65536]
@utf8_decode.shiftc = internal constant [5 x i32] [i32 0, i32 18, i32 12, i32 6, i32 0]
@utf8_decode.shifte = internal constant [5 x i32] [i32 0, i32 6, i32 4, i32 2, i32 0]
define i8* @utf8_decode(i8* %0, i32* %1, i32* %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i8*
store i8* %0, i8** %4
store i32* %1, i32** %5
store i32* %2, i32** %6
%9 = load i8*, i8** %4
%10 = getelementptr inbounds i8, i8* %9, i64 0
%11 = load i8, i8* %10
%12 = sext i8 %11 to i32
%13 = ashr i32 %12, 3
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds [32 x i8], [32 x i8]* @utf8_decode.lengths, i64 0, i64 %14
%16 = load i8, i8* %15
%17 = sext i8 %16 to i32
store i32 %17, i32* %7
%18 = load i8*, i8** %4
%19 = load i32, i32* %7
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds i8, i8* %18, i64 %20
%22 = load i32, i32* %7
%23 = icmp ne i32 %22, 0
%24 = xor i1 %23, true
%25 = zext i1 %24 to i32
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i64 %26
store i8* %27, i8** %8
%28 = load i8*, i8** %4
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 0
%30 = load i8, i8* %29
%31 = sext i8 %30 to i32
%32 = load i32, i32* %7
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* @utf8_decode.masks, i64 0, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = and i32 %31, %35
%37 = shl i32 %36, 18
%38 = load i32*, i32** %5
store i32 %37, i32* %38
%39 = load i8*, i8** %4
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %39, i64 1
%41 = load i8, i8* %40
%42 = sext i8 %41 to i32
%43 = and i32 %42, 63
%44 = shl i32 %43, 12
%45 = load i32*, i32** %5
%46 = load i32, i32* %45
%47 = or i32 %46, %44
store i32 %47, i32* %45
%48 = load i8*, i8** %4
%49 = getelementptr inbounds i8, i8* %48, i64 2
%50 = load i8, i8* %49
%51 = sext i8 %50 to i32
%52 = and i32 %51, 63
%53 = shl i32 %52, 6
%54 = load i32*, i32** %5
%55 = load i32, i32* %54
%56 = or i32 %55, %53
store i32 %56, i32* %54
%57 = load i8*, i8** %4
%58 = getelementptr inbounds i8, i8* %57, i64 3
%59 = load i8, i8* %58
%60 = sext i8 %59 to i32
%61 = and i32 %60, 63
%62 = shl i32 %61, 0
%63 = load i32*, i32** %5
%64 = load i32, i32* %63
%65 = or i32 %64, %62
store i32 %65, i32* %63
%66 = load i32, i32* %7
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* @utf8_decode.shiftc, i64 0, i64 %67
%69 = load i32, i32* %68
%70 = load i32*, i32** %5
%71 = load i32, i32* %70
%72 = ashr i32 %71, %69
store i32 %72, i32* %70
%73 = load i32*, i32** %5
%74 = load i32, i32* %73
%75 = load i32, i32* %7
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* @utf8_decode.mins, i64 0, i64 %76
%78 = load i32, i32* %77
%79 = icmp slt i32 %74, %78
%80 = zext i1 %79 to i32
%81 = shl i32 %80, 6
%82 = load i32*, i32** %6
store i32 %81, i32* %82
%83 = load i32*, i32** %5
%84 = load i32, i32* %83
%85 = ashr i32 %84, 11
%86 = icmp eq i32 %85, 27
%87 = zext i1 %86 to i32
%88 = shl i32 %87, 7
%89 = load i32*, i32** %6
%90 = load i32, i32* %89
%91 = or i32 %90, %88
store i32 %91, i32* %89
%92 = load i32*, i32** %5
%93 = load i32, i32* %92
%94 = icmp sgt i32 %93, 1114111
%95 = zext i1 %94 to i32
%96 = shl i32 %95, 8
%97 = load i32*, i32** %6
%98 = load i32, i32* %97
%99 = or i32 %98, %96
store i32 %99, i32* %97
%100 = load i8*, i8** %4
%101 = getelementptr inbounds i8, i8* %100, i64 1
%102 = load i8, i8* %101
%103 = sext i8 %102 to i32
%104 = and i32 %103, 192
%105 = ashr i32 %104, 2
%106 = load i32*, i32** %6
%107 = load i32, i32* %106
%108 = or i32 %107, %105
store i32 %108, i32* %106
%109 = load i8*, i8** %4
%110 = getelementptr inbounds i8, i8* %109, i64 2
%111 = load i8, i8* %110
%112 = sext i8 %111 to i32
%113 = and i32 %112, 192
%114 = ashr i32 %113, 4
%115 = load i32*, i32** %6
%116 = load i32, i32* %115
%117 = or i32 %116, %114
store i32 %117, i32* %115
%118 = load i8*, i8** %4
%119 = getelementptr inbounds i8, i8* %118, i64 3
%120 = load i8, i8* %119
%121 = sext i8 %120 to i32
%122 = ashr i32 %121, 6
%123 = load i32*, i32** %6
%124 = load i32, i32* %123
%125 = or i32 %124, %122
store i32 %125, i32* %123
%126 = load i32*, i32** %6
%127 = load i32, i32* %126
%128 = xor i32 %127, 42
store i32 %128, i32* %126
%129 = load i32, i32* %7
%130 = sext i32 %129 to i64
%131 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* @utf8_decode.shifte, i64 0, i64 %130
%132 = load i32, i32* %131
%133 = load i32*, i32** %6
%134 = load i32, i32* %133
%135 = ashr i32 %134, %132
store i32 %135, i32* %133
%136 = load i8*, i8** %8
ret i8* %136
}

LLVM IR (-O2):
@utf8_decode.lengths = internal unnamed_addr constant [32 x i8] c"\01\01\01\01\01\01\01\01\01\01\01\01\01\01\01\01\00\00\00\00\00\00\00\00\02\02\02\02\03\03\04\00"
@utf8_decode.masks = internal unnamed_addr constant [5 x i32] [i32 0, i32 127, i32 31, i32 15, i32 7]
@utf8_decode.mins = internal unnamed_addr constant [5 x i32] [i32 4194304, i32 0, i32 128, i32 2048, i32 65536]
@utf8_decode.shiftc = internal unnamed_addr constant [5 x i32] [i32 0, i32 18, i32 12, i32 6, i32 0]
@utf8_decode.shifte = internal unnamed_addr constant [5 x i32] [i32 0, i32 6, i32 4, i32 2, i32 0]
define i8* @utf8_decode(i8* %0, i32* nocapture %1, i32* nocapture writeonly %2) {
%4 = load i8, i8* %0
%5 = sext i8 %4 to i32
%6 = ashr i32 %5, 3
%7 = sext i32 %6 to i64
%8 = getelementptr inbounds [32 x i8], [32 x i8]* @utf8_decode.lengths, i64 0, i64 %7
%9 = load i8, i8* %8
%10 = sext i8 %9 to i64
%11 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %10
%12 = lshr i64 2164195328, %7
%13 = and i64 %12, 1
%14 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 %13
%15 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* @utf8_decode.masks, i64 0, i64 %10
%16 = load i32, i32* %15
%17 = and i32 %16, %5
%18 = shl i32 %17, 18
store i32 %18, i32* %1
%19 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 1
%20 = load i8, i8* %19
%21 = and i8 %20, 63
%22 = zext i8 %21 to i32
%23 = shl nuw nsw i32 %22, 12
%24 = or i32 %23, %18
store i32 %24, i32* %1
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 2
%26 = load i8, i8* %25
%27 = and i8 %26, 63
%28 = zext i8 %27 to i32
%29 = shl nuw nsw i32 %28, 6
%30 = or i32 %29, %24
store i32 %30, i32* %1
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 3
%32 = load i8, i8* %31
%33 = and i8 %32, 63
%34 = zext i8 %33 to i32
%35 = or i32 %30, %34
%36 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* @utf8_decode.shiftc, i64 0, i64 %10
%37 = load i32, i32* %36
%38 = ashr i32 %35, %37
store i32 %38, i32* %1
%39 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* @utf8_decode.mins, i64 0, i64 %10
%40 = load i32, i32* %39
%41 = icmp slt i32 %38, %40
%42 = select i1 %41, i32 64, i32 0
store i32 %42, i32* %2
%43 = load i32, i32* %1
%44 = and i32 %43, -2048
%45 = icmp eq i32 %44, 55296
%46 = select i1 %45, i32 128, i32 0
%47 = or i32 %46, %42
store i32 %47, i32* %2
%48 = load i32, i32* %1
%49 = icmp sgt i32 %48, 1114111
%50 = select i1 %49, i32 256, i32 0
%51 = or i32 %47, %50
store i32 %51, i32* %2
%52 = load i8, i8* %19
%53 = lshr i8 %52, 2
%54 = and i8 %53, 48
%55 = zext i8 %54 to i32
%56 = or i32 %51, %55
store i32 %56, i32* %2
%57 = load i8, i8* %25
%58 = lshr i8 %57, 4
%59 = and i8 %58, 12
%60 = zext i8 %59 to i32
%61 = or i32 %56, %60
store i32 %61, i32* %2
%62 = load i8, i8* %31
%63 = ashr i8 %62, 6
%64 = sext i8 %63 to i32
%65 = or i32 %61, %64
%66 = xor i32 %65, 42
%67 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* @utf8_decode.shifte, i64 0, i64 %10
%68 = load i32, i32* %67
%69 = ashr i32 %66, %68
store i32 %69, i32* %2
ret i8* %14
}