unsigned int u8_byte_offset(const char *str, unsigned int n) {
  unsigned int offset = 0;
  for (unsigned int u8_char = 0; u8_char < n; ++u8_char) {
    unsigned int num_ones = 0;
    for (num_ones = 0; 0x80u == (0x80u & (str[offset] << num_ones)); ++num_ones)
      ;
    if (0 == num_ones) {
      offset++;
    } else {
      offset += num_ones;
    }
  }
  return offset;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<u8_byte_offset>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jae    11a0 <u8_byte_offset+0xa0>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
mov    %eax,%ecx
and    $0x80,%ecx
mov    $0x80,%eax
cmp    %ecx,%eax
jne    116b <u8_byte_offset+0x6b>
jmp    115d <u8_byte_offset+0x5d>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1133 <u8_byte_offset+0x33>
xor    %eax,%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    1184 <u8_byte_offset+0x84>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    118d <u8_byte_offset+0x8d>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1192 <u8_byte_offset+0x92>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1119 <u8_byte_offset+0x19>
mov    -0x10(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<u8_byte_offset>:
push   %rbx
test   %esi,%esi
je     1111 <u8_byte_offset+0x11>
cmp    $0x1,%esi
jne    1115 <u8_byte_offset+0x15>
xor    %eax,%eax
jmp    1190 <u8_byte_offset+0x90>
xor    %eax,%eax
pop    %rbx
ret
mov    %esi,%r8d
and    $0xfffffffe,%r8d
xor    %eax,%eax
mov    $0x1,%r9d
xor    %r10d,%r10d
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %eax,%ecx
movzbl (%rdi,%rcx,1),%r11d
mov    $0xffffffff,%edx
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%edx
mov    %r11d,%ebx
mov    %edx,%ecx
shl    %cl,%ebx
test   $0x80,%bl
jne    1140 <u8_byte_offset+0x40>
test   %edx,%edx
cmove  %r9d,%edx
add    %eax,%edx
movzbl (%rdi,%rdx,1),%r11d
mov    $0xffffffff,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%eax
mov    %r11d,%ebx
mov    %eax,%ecx
shl    %cl,%ebx
test   $0x80,%bl
jne    1170 <u8_byte_offset+0x70>
test   %eax,%eax
cmove  %r9d,%eax
add    %edx,%eax
add    $0x2,%r10d
cmp    %r8d,%r10d
jne    1130 <u8_byte_offset+0x30>
test   $0x1,%sil
je     11c9 <u8_byte_offset+0xc9>
mov    %eax,%ecx
movzbl (%rdi,%rcx,1),%edx
mov    $0xffffffff,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%ecx
mov    %edx,%esi
shl    %cl,%esi
test   $0x80,%sil
jne    11b0 <u8_byte_offset+0xb0>
test   %ecx,%ecx
mov    $0x1,%edx
cmovne %ecx,%edx
add    %edx,%eax
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @u8_byte_offset(i8* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i8* %0, i8** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %6
br label %8
8: ; preds = %39, %2
%9 = load i32, i32* %6
%10 = load i32, i32* %4
%11 = icmp ult i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %42
12: ; preds = %8
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %7
br label %13
13: ; preds = %25, %12
%14 = load i8*, i8** %3
%15 = load i32, i32* %5
%16 = zext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %14, i64 %16
%18 = load i8, i8* %17
%19 = sext i8 %18 to i32
%20 = load i32, i32* %7
%21 = shl i32 %19, %20
%22 = and i32 128, %21
%23 = icmp eq i32 128, %22
br i1 %23, label %24, label %28
24: ; preds = %13
br label %25
25: ; preds = %24
%26 = load i32, i32* %7
%27 = add i32 %26, 1
store i32 %27, i32* %7
br label %13
28: ; preds = %13
%29 = load i32, i32* %7
%30 = icmp eq i32 0, %29
br i1 %30, label %31, label %34
31: ; preds = %28
%32 = load i32, i32* %5
%33 = add i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %5
br label %38
34: ; preds = %28
%35 = load i32, i32* %7
%36 = load i32, i32* %5
%37 = add i32 %36, %35
store i32 %37, i32* %5
br label %38
38: ; preds = %34, %31
br label %39
39: ; preds = %38
%40 = load i32, i32* %6
%41 = add i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %6
br label %8
42: ; preds = %8
%43 = load i32, i32* %5
ret i32 %43
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @u8_byte_offset(i8* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %3, label %35, label %4
4: ; preds = %2
%5 = and i32 %1, 1
%6 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %6, label %16, label %7
7: ; preds = %4
%8 = and i32 %1, -2
br label %9
9: ; preds = %57, %7
%10 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %60, %57 ]
%11 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %61, %57 ]
%12 = zext i32 %10 to i64
%13 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %12
%14 = load i8, i8* %13
%15 = zext i8 %14 to i32
br label %37
16: ; preds = %57, %4
%17 = phi i32 [ undef, %4 ], [ %60, %57 ]
%18 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %60, %57 ]
%19 = icmp eq i32 %5, 0
br i1 %19, label %35, label %20
20: ; preds = %16
%21 = zext i32 %18 to i64
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %21
%23 = load i8, i8* %22
%24 = zext i8 %23 to i32
br label %25
25: ; preds = %25, %20
%26 = phi i32 [ %30, %25 ], [ 0, %20 ]
%27 = lshr i32 128, %26
%28 = and i32 %27, %24
%29 = icmp eq i32 %28, 0
%30 = add i32 %26, 1
br i1 %29, label %31, label %25
31: ; preds = %25
%32 = icmp eq i32 %26, 0
%33 = select i1 %32, i32 1, i32 %26
%34 = add i32 %33, %18
br label %35
35: ; preds = %31, %16, %2
%36 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %17, %16 ], [ %34, %31 ]
ret i32 %36
37: ; preds = %37, %9
%38 = phi i32 [ %42, %37 ], [ 0, %9 ]
%39 = lshr i32 128, %38
%40 = and i32 %39, %15
%41 = icmp eq i32 %40, 0
%42 = add i32 %38, 1
br i1 %41, label %43, label %37
43: ; preds = %37
%44 = icmp eq i32 %38, 0
%45 = select i1 %44, i32 1, i32 %38
%46 = add i32 %45, %10
%47 = zext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %47
%49 = load i8, i8* %48
%50 = zext i8 %49 to i32
br label %51
51: ; preds = %51, %43
%52 = phi i32 [ %56, %51 ], [ 0, %43 ]
%53 = lshr i32 128, %52
%54 = and i32 %53, %50
%55 = icmp eq i32 %54, 0
%56 = add i32 %52, 1
br i1 %55, label %57, label %51
57: ; preds = %51
%58 = icmp eq i32 %52, 0
%59 = select i1 %58, i32 1, i32 %52
%60 = add i32 %59, %46
%61 = add i32 %11, 2
%62 = icmp eq i32 %61, %8
br i1 %62, label %16, label %9
}