long long get_cast_value(long long val, int old_size, int new_size, int sign) {
  long long mask;
  if (sign && new_size > old_size) {
    mask = 1 << (old_size - 1);
    if (val & mask)
      val |= ~(mask | (mask - 1));
  }
  mask = 1 << (new_size - 1);
  return val & (mask | (mask - 1));
}


x86 assembly (clang, -O0):
<get_cast_value>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
je     116c <get_cast_value+0x6c>
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jle    116c <get_cast_value+0x6c>
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
cltq
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
and    -0x20(%rbp),%rax
cmp    $0x0,%rax
je     1167 <get_cast_value+0x67>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
sub    $0x1,%rcx
or     %rcx,%rax
xor    $0xffffffffffffffff,%rax
or     -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    116c <get_cast_value+0x6c>
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
cltq
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    -0x20(%rbp),%rdx
sub    $0x1,%rdx
or     %rdx,%rcx
and    %rcx,%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<get_cast_value>:
cmp    %esi,%edx
jle    1129 <get_cast_value+0x29>
test   %ecx,%ecx
je     1129 <get_cast_value+0x29>
add    $0xff,%sil
mov    $0x1,%eax
mov    %esi,%ecx
shl    %cl,%eax
cltq
test   %rdi,%rax
je     1129 <get_cast_value+0x29>
lea    -0x1(%rax),%rcx
or     %rax,%rcx
not    %rcx
or     %rcx,%rdi
add    $0xff,%dl
mov    $0x1,%eax
mov    %edx,%ecx
shl    %cl,%eax
movslq %eax,%rcx
lea    -0x1(%rcx),%rax
or     %rcx,%rax
and    %rdi,%rax
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @get_cast_value(i64 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i64
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i64
store i64 %0, i64* %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%10 = load i32, i32* %8
%11 = icmp ne i32 %10, 0
br i1 %11, label %12, label %34
12: ; preds = %4
%13 = load i32, i32* %7
%14 = load i32, i32* %6
%15 = icmp sgt i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %34
16: ; preds = %12
%17 = load i32, i32* %6
%18 = sub nsw i32 %17, 1
%19 = shl i32 1, %18
%20 = sext i32 %19 to i64
store i64 %20, i64* %9
%21 = load i64, i64* %5
%22 = load i64, i64* %9
%23 = and i64 %21, %22
%24 = icmp ne i64 %23, 0
br i1 %24, label %25, label %33
25: ; preds = %16
%26 = load i64, i64* %9
%27 = load i64, i64* %9
%28 = sub nsw i64 %27, 1
%29 = or i64 %26, %28
%30 = xor i64 %29, -1
%31 = load i64, i64* %5
%32 = or i64 %31, %30
store i64 %32, i64* %5
br label %33
33: ; preds = %25, %16
br label %34
34: ; preds = %33, %12, %4
%35 = load i32, i32* %7
%36 = sub nsw i32 %35, 1
%37 = shl i32 1, %36
%38 = sext i32 %37 to i64
store i64 %38, i64* %9
%39 = load i64, i64* %5
%40 = load i64, i64* %9
%41 = load i64, i64* %9
%42 = sub nsw i64 %41, 1
%43 = or i64 %40, %42
%44 = and i64 %39, %43
ret i64 %44
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @get_cast_value(i64 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp ne i32 %3, 0
%6 = icmp sgt i32 %2, %1
%7 = and i1 %6, %5
br i1 %7, label %8, label %19
8: ; preds = %4
%9 = add nsw i32 %1, -1
%10 = shl nuw i32 1, %9
%11 = sext i32 %10 to i64
%12 = and i64 %11, %0
%13 = icmp eq i64 %12, 0
br i1 %13, label %19, label %14
14: ; preds = %8
%15 = add nsw i64 %11, -1
%16 = or i64 %15, %11
%17 = xor i64 %16, -1
%18 = or i64 %17, %0
br label %19
19: ; preds = %8, %14, %4
%20 = phi i64 [ %18, %14 ], [ %0, %8 ], [ %0, %4 ]
%21 = add nsw i32 %2, -1
%22 = shl nuw i32 1, %21
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = add nsw i64 %23, -1
%25 = or i64 %24, %23
%26 = and i64 %20, %25
ret i64 %26
}