void set_bits(unsigned int bitnum, char *a, char bits) {
  char c;
  int i, rest;
  c = 0;
  i = bitnum / 8;
  rest = bitnum % 8;
  switch (rest) {
  case 0:
  case 1:
  case 2:
  case 3:
    a[i] |= bits << (3 - rest);
    break;
  case 4:
    a[i] |= (bits >> 1) & 0xF;
    a[i + 1] = (bits & 0x1) << 7;
    break;
  case 5:
    a[i] |= (bits >> 2) & 0x7;
    a[i + 1] = (bits & 0x3) << 6;
    break;
  case 6:
    a[i] |= (bits >> 3) & 0x3;
    a[i + 1] = (bits & 0x7) << 5;
    break;
  case 7:
    a[i] |= (bits >> 4) & 0x1;
    a[i + 1] = (bits & 0xF) << 4;
    break;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<set_bits>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %dl,%al
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %al,-0x11(%rbp)
movb   $0x0,-0x12(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
shr    $0x3,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0x7,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
sub    $0x7,%rax
ja     125a <set_bits+0x15a>
mov    -0x28(%rbp),%rax
lea    0xebe(%rip),%rcx
movslq (%rcx,%rax,4),%rax
add    %rcx,%rax
jmp    *%rax
movsbl -0x11(%rbp),%esi
mov    $0x3,%ecx
sub    -0x1c(%rbp),%ecx
shl    %cl,%esi
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%edx
or     %esi,%edx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    125a <set_bits+0x15a>
movsbl -0x11(%rbp),%esi
sar    $0x1,%esi
and    $0xf,%esi
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%edx
or     %esi,%edx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
movsbl -0x11(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
shl    $0x7,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    125a <set_bits+0x15a>
movsbl -0x11(%rbp),%esi
sar    $0x2,%esi
and    $0x7,%esi
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%edx
or     %esi,%edx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
movsbl -0x11(%rbp),%eax
and    $0x3,%eax
shl    $0x6,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    125a <set_bits+0x15a>
movsbl -0x11(%rbp),%esi
sar    $0x3,%esi
and    $0x3,%esi
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%edx
or     %esi,%edx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
movsbl -0x11(%rbp),%eax
and    $0x7,%eax
shl    $0x5,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    125a <set_bits+0x15a>
movsbl -0x11(%rbp),%esi
sar    $0x4,%esi
and    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%edx
or     %esi,%edx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
movsbl -0x11(%rbp),%eax
and    $0xf,%eax
shl    $0x4,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<set_bits>:
mov    %edi,%eax
shr    $0x3,%rax
and    $0x7,%edi
lea    0xef0(%rip),%r8
movslq (%r8,%rdi,4),%rcx
add    %r8,%rcx
jmp    *%rcx
movzbl %dl,%edx
mov    $0x3,%cl
sub    %dil,%cl
shl    %cl,%edx
or     %dl,(%rsi,%rax,1)
ret
mov    %edx,%ecx
shr    %cl
and    $0xf,%cl
or     %cl,(%rsi,%rax,1)
shl    $0x7,%dl
mov    %dl,0x1(%rsi,%rax,1)
ret
mov    %edx,%ecx
shr    $0x2,%cl
and    $0x7,%cl
or     %cl,(%rsi,%rax,1)
shl    $0x6,%dl
mov    %dl,0x1(%rsi,%rax,1)
ret
mov    %edx,%ecx
shr    $0x3,%cl
and    $0x3,%cl
or     %cl,(%rsi,%rax,1)
shl    $0x5,%dl
mov    %dl,0x1(%rsi,%rax,1)
ret
mov    %edx,%ecx
shr    $0x4,%cl
and    $0x1,%cl
or     %cl,(%rsi,%rax,1)
shl    $0x4,%dl
mov    %dl,0x1(%rsi,%rax,1)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @set_bits(i32 %0, i8* %1, i8 signext %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i8
%7 = alloca i8
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i8* %1, i8** %5
store i8 %2, i8* %6
store i8 0, i8* %7
%10 = load i32, i32* %4
%11 = udiv i32 %10, 8
store i32 %11, i32* %8
%12 = load i32, i32* %4
%13 = urem i32 %12, 8
store i32 %13, i32* %9
%14 = load i32, i32* %9
switch i32 %14, label %121 [
i32 0, label %15
i32 1, label %15
i32 2, label %15
i32 3, label %15
i32 4, label %29
i32 5, label %52
i32 6, label %75
i32 7, label %98
]
15: ; preds = %3, %3, %3, %3
%16 = load i8, i8* %6
%17 = sext i8 %16 to i32
%18 = load i32, i32* %9
%19 = sub nsw i32 3, %18
%20 = shl i32 %17, %19
%21 = load i8*, i8** %5
%22 = load i32, i32* %8
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i64 %23
%25 = load i8, i8* %24
%26 = sext i8 %25 to i32
%27 = or i32 %26, %20
%28 = trunc i32 %27 to i8
store i8 %28, i8* %24
br label %121
29: ; preds = %3
%30 = load i8, i8* %6
%31 = sext i8 %30 to i32
%32 = ashr i32 %31, 1
%33 = and i32 %32, 15
%34 = load i8*, i8** %5
%35 = load i32, i32* %8
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %34, i64 %36
%38 = load i8, i8* %37
%39 = sext i8 %38 to i32
%40 = or i32 %39, %33
%41 = trunc i32 %40 to i8
store i8 %41, i8* %37
%42 = load i8, i8* %6
%43 = sext i8 %42 to i32
%44 = and i32 %43, 1
%45 = shl i32 %44, 7
%46 = trunc i32 %45 to i8
%47 = load i8*, i8** %5
%48 = load i32, i32* %8
%49 = add nsw i32 %48, 1
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i8, i8* %47, i64 %50
store i8 %46, i8* %51
br label %121
52: ; preds = %3
%53 = load i8, i8* %6
%54 = sext i8 %53 to i32
%55 = ashr i32 %54, 2
%56 = and i32 %55, 7
%57 = load i8*, i8** %5
%58 = load i32, i32* %8
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i8, i8* %57, i64 %59
%61 = load i8, i8* %60
%62 = sext i8 %61 to i32
%63 = or i32 %62, %56
%64 = trunc i32 %63 to i8
store i8 %64, i8* %60
%65 = load i8, i8* %6
%66 = sext i8 %65 to i32
%67 = and i32 %66, 3
%68 = shl i32 %67, 6
%69 = trunc i32 %68 to i8
%70 = load i8*, i8** %5
%71 = load i32, i32* %8
%72 = add nsw i32 %71, 1
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds i8, i8* %70, i64 %73
store i8 %69, i8* %74
br label %121
75: ; preds = %3
%76 = load i8, i8* %6
%77 = sext i8 %76 to i32
%78 = ashr i32 %77, 3
%79 = and i32 %78, 3
%80 = load i8*, i8** %5
%81 = load i32, i32* %8
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i8, i8* %80, i64 %82
%84 = load i8, i8* %83
%85 = sext i8 %84 to i32
%86 = or i32 %85, %79
%87 = trunc i32 %86 to i8
store i8 %87, i8* %83
%88 = load i8, i8* %6
%89 = sext i8 %88 to i32
%90 = and i32 %89, 7
%91 = shl i32 %90, 5
%92 = trunc i32 %91 to i8
%93 = load i8*, i8** %5
%94 = load i32, i32* %8
%95 = add nsw i32 %94, 1
%96 = sext i32 %95 to i64
%97 = getelementptr inbounds i8, i8* %93, i64 %96
store i8 %92, i8* %97
br label %121
98: ; preds = %3
%99 = load i8, i8* %6
%100 = sext i8 %99 to i32
%101 = ashr i32 %100, 4
%102 = and i32 %101, 1
%103 = load i8*, i8** %5
%104 = load i32, i32* %8
%105 = sext i32 %104 to i64
%106 = getelementptr inbounds i8, i8* %103, i64 %105
%107 = load i8, i8* %106
%108 = sext i8 %107 to i32
%109 = or i32 %108, %102
%110 = trunc i32 %109 to i8
store i8 %110, i8* %106
%111 = load i8, i8* %6
%112 = sext i8 %111 to i32
%113 = and i32 %112, 15
%114 = shl i32 %113, 4
%115 = trunc i32 %114 to i8
%116 = load i8*, i8** %5
%117 = load i32, i32* %8
%118 = add nsw i32 %117, 1
%119 = sext i32 %118 to i64
%120 = getelementptr inbounds i8, i8* %116, i64 %119
store i8 %115, i8* %120
br label %121
121: ; preds = %3, %98, %75, %52, %29, %15
ret void
}

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