#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 */
size_t u8_toutf8(char *dest, size_t sz, const uint32_t *src, size_t srcsz) {
  uint32_t ch;
  size_t i = 0;
  char *dest0 = dest;
  char *dest_end = dest + sz;
  while (i < srcsz) {
    ch = src[i];
    if (ch < 0x80) {
      if (dest >= dest_end)
        break;
      *dest++ = (char)ch;
    } else if (ch < 0x800) {
      if (dest >= dest_end - 1)
        break;
      *dest++ = (ch >> 6) | 0xC0;
      *dest++ = (ch & 0x3F) | 0x80;
    } else if (ch < 0x10000) {
      if (dest >= dest_end - 2)
        break;
      *dest++ = (ch >> 12) | 0xE0;
      *dest++ = ((ch >> 6) & 0x3F) | 0x80;
      *dest++ = (ch & 0x3F) | 0x80;
    } else if (ch < 0x110000) {
      if (dest >= dest_end - 3)
        break;
      *dest++ = (ch >> 18) | 0xF0;
      *dest++ = ((ch >> 12) & 0x3F) | 0x80;
      *dest++ = ((ch >> 6) & 0x3F) | 0x80;
      *dest++ = (ch & 0x3F) | 0x80;
    } else {
      if (dest >= dest_end - 2)
        break;
      *dest++ = 0xef;
      *dest++ = 0xbf;
      *dest++ = 0xbd;
    }
    i++;
  }
  return (dest - dest0);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<u8_toutf8>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
jae    1392 <u8_toutf8+0x292>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x80,-0x24(%rbp)
jge    1187 <u8_toutf8+0x87>
mov    -0x8(%rbp),%rax
cmp    -0x40(%rbp),%rax
jb     116c <u8_toutf8+0x6c>
jmp    1392 <u8_toutf8+0x292>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x8(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    1381 <u8_toutf8+0x281>
cmpl   $0x800,-0x24(%rbp)
jge    11ef <u8_toutf8+0xef>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jb     11ae <u8_toutf8+0xae>
jmp    1392 <u8_toutf8+0x292>
mov    -0x24(%rbp),%eax
sar    $0x6,%eax
or     $0xc0,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x8(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x24(%rbp),%eax
and    $0x3f,%eax
or     $0x80,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x8(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    137c <u8_toutf8+0x27c>
cmpl   $0x10000,-0x24(%rbp)
jge    1278 <u8_toutf8+0x178>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jb     1216 <u8_toutf8+0x116>
jmp    1392 <u8_toutf8+0x292>
mov    -0x24(%rbp),%eax
sar    $0xc,%eax
or     $0xe0,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x8(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x24(%rbp),%eax
sar    $0x6,%eax
and    $0x3f,%eax
or     $0x80,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x8(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x24(%rbp),%eax
and    $0x3f,%eax
or     $0x80,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x8(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    1377 <u8_toutf8+0x277>
cmpl   $0x110000,-0x24(%rbp)
jge    1322 <u8_toutf8+0x222>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
add    $0xfffffffffffffffd,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jb     129f <u8_toutf8+0x19f>
jmp    1392 <u8_toutf8+0x292>
mov    -0x24(%rbp),%eax
sar    $0x12,%eax
or     $0xf0,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x8(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x24(%rbp),%eax
sar    $0xc,%eax
and    $0x3f,%eax
or     $0x80,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x8(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x24(%rbp),%eax
sar    $0x6,%eax
and    $0x3f,%eax
or     $0x80,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x8(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x24(%rbp),%eax
and    $0x3f,%eax
or     $0x80,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x8(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    1372 <u8_toutf8+0x272>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jb     133c <u8_toutf8+0x23c>
jmp    1392 <u8_toutf8+0x292>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x8(%rbp)
movb   $0xef,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x8(%rbp)
movb   $0xbf,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x8(%rbp)
movb   $0xbd,(%rax)
jmp    1377 <u8_toutf8+0x277>
jmp    137c <u8_toutf8+0x27c>
jmp    1381 <u8_toutf8+0x281>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1130 <u8_toutf8+0x30>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<u8_toutf8>:
push   %rbp
push   %rbx
mov    %rdi,%rax
test   %rcx,%rcx
je     1239 <u8_toutf8+0x139>
lea    (%rdi,%rsi,1),%r8
lea    (%rdi,%rsi,1),%r9
add    $0xfffffffffffffffe,%r9
lea    (%rdi,%rsi,1),%r10
add    $0xfffffffffffffffd,%r10
lea    (%rdi,%rsi,1),%r11
add    $0xffffffffffffffff,%r11
xor    %esi,%esi
mov    %rdi,%rax
jmp    115d <u8_toutf8+0x5d>
cmp    %r9,%rax
jae    1239 <u8_toutf8+0x139>
movw   $0xbfef,(%rax)
movb   $0xbd,0x2(%rax)
add    $0x3,%rax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rsi
cmp    %rsi,%rcx
je     1239 <u8_toutf8+0x139>
mov    (%rdx,%rsi,4),%ebx
cmp    $0x7f,%ebx
jg     1180 <u8_toutf8+0x80>
cmp    %r8,%rax
jae    1239 <u8_toutf8+0x139>
mov    %bl,(%rax)
add    $0x1,%rax
jmp    1150 <u8_toutf8+0x50>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
cmp    $0x7ff,%ebx
ja     11b0 <u8_toutf8+0xb0>
cmp    %r11,%rax
jae    1239 <u8_toutf8+0x139>
mov    %ebx,%ebp
shr    $0x6,%ebp
or     $0xc0,%bpl
mov    %bpl,(%rax)
and    $0x3f,%bl
or     $0x80,%bl
mov    %bl,0x1(%rax)
add    $0x2,%rax
jmp    1150 <u8_toutf8+0x50>
nopl   0x0(%rax)
cmp    $0xffff,%ebx
ja     11e8 <u8_toutf8+0xe8>
cmp    %r9,%rax
jae    1239 <u8_toutf8+0x139>
mov    %ebx,%ebp
shr    $0xc,%ebp
or     $0xe0,%bpl
mov    %bpl,(%rax)
mov    %ebx,%ebp
shr    $0x6,%ebp
and    $0x3f,%bpl
or     $0x80,%bpl
mov    %bpl,0x1(%rax)
and    $0x3f,%bl
or     $0x80,%bl
mov    %bl,0x2(%rax)
jmp    1143 <u8_toutf8+0x43>
cmp    $0x10ffff,%ebx
ja     1131 <u8_toutf8+0x31>
cmp    %r10,%rax
jae    1239 <u8_toutf8+0x139>
mov    %ebx,%ebp
shr    $0x12,%ebp
or     $0xf0,%bpl
mov    %bpl,(%rax)
mov    %ebx,%ebp
shr    $0xc,%ebp
and    $0x3f,%bpl
or     $0x80,%bpl
mov    %bpl,0x1(%rax)
mov    %ebx,%ebp
shr    $0x6,%ebp
and    $0x3f,%bpl
or     $0x80,%bpl
mov    %bpl,0x2(%rax)
and    $0x3f,%bl
or     $0x80,%bl
mov    %bl,0x3(%rax)
add    $0x4,%rax
jmp    1150 <u8_toutf8+0x50>
sub    %rdi,%rax
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @u8_toutf8(i8* %0, i64 %1, i32* %2, i64 %3) {
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i64
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i64
%9 = alloca i32
%10 = alloca i64
%11 = alloca i8*
%12 = alloca i8*
store i8* %0, i8** %5
store i64 %1, i64* %6
store i32* %2, i32** %7
store i64 %3, i64* %8
store i64 0, i64* %10
%13 = load i8*, i8** %5
store i8* %13, i8** %11
%14 = load i8*, i8** %5
%15 = load i64, i64* %6
%16 = getelementptr inbounds i8, i8* %14, i64 %15
store i8* %16, i8** %12
br label %17
17: ; preds = %141, %4
%18 = load i64, i64* %10
%19 = load i64, i64* %8
%20 = icmp ult i64 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %144
21: ; preds = %17
%22 = load i32*, i32** %7
%23 = load i64, i64* %10
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
store i32 %25, i32* %9
%26 = load i32, i32* %9
%27 = icmp slt i32 %26, 128
br i1 %27, label %28, label %38
28: ; preds = %21
%29 = load i8*, i8** %5
%30 = load i8*, i8** %12
%31 = icmp uge i8* %29, %30
br i1 %31, label %32, label %33
32: ; preds = %28
br label %144
33: ; preds = %28
%34 = load i32, i32* %9
%35 = trunc i32 %34 to i8
%36 = load i8*, i8** %5
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %36, i32 1
store i8* %37, i8** %5
store i8 %35, i8* %36
br label %141
38: ; preds = %21
%39 = load i32, i32* %9
%40 = icmp slt i32 %39, 2048
br i1 %40, label %41, label %60
41: ; preds = %38
%42 = load i8*, i8** %5
%43 = load i8*, i8** %12
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %43, i64 -1
%45 = icmp uge i8* %42, %44
br i1 %45, label %46, label %47
46: ; preds = %41
br label %144
47: ; preds = %41
%48 = load i32, i32* %9
%49 = ashr i32 %48, 6
%50 = or i32 %49, 192
%51 = trunc i32 %50 to i8
%52 = load i8*, i8** %5
%53 = getelementptr inbounds i8, i8* %52, i32 1
store i8* %53, i8** %5
store i8 %51, i8* %52
%54 = load i32, i32* %9
%55 = and i32 %54, 63
%56 = or i32 %55, 128
%57 = trunc i32 %56 to i8
%58 = load i8*, i8** %5
%59 = getelementptr inbounds i8, i8* %58, i32 1
store i8* %59, i8** %5
store i8 %57, i8* %58
br label %140
60: ; preds = %38
%61 = load i32, i32* %9
%62 = icmp slt i32 %61, 65536
br i1 %62, label %63, label %89
63: ; preds = %60
%64 = load i8*, i8** %5
%65 = load i8*, i8** %12
%66 = getelementptr inbounds i8, i8* %65, i64 -2
%67 = icmp uge i8* %64, %66
br i1 %67, label %68, label %69
68: ; preds = %63
br label %144
69: ; preds = %63
%70 = load i32, i32* %9
%71 = ashr i32 %70, 12
%72 = or i32 %71, 224
%73 = trunc i32 %72 to i8
%74 = load i8*, i8** %5
%75 = getelementptr inbounds i8, i8* %74, i32 1
store i8* %75, i8** %5
store i8 %73, i8* %74
%76 = load i32, i32* %9
%77 = ashr i32 %76, 6
%78 = and i32 %77, 63
%79 = or i32 %78, 128
%80 = trunc i32 %79 to i8
%81 = load i8*, i8** %5
%82 = getelementptr inbounds i8, i8* %81, i32 1
store i8* %82, i8** %5
store i8 %80, i8* %81
%83 = load i32, i32* %9
%84 = and i32 %83, 63
%85 = or i32 %84, 128
%86 = trunc i32 %85 to i8
%87 = load i8*, i8** %5
%88 = getelementptr inbounds i8, i8* %87, i32 1
store i8* %88, i8** %5
store i8 %86, i8* %87
br label %139
89: ; preds = %60
%90 = load i32, i32* %9
%91 = icmp slt i32 %90, 1114112
br i1 %91, label %92, label %125
92: ; preds = %89
%93 = load i8*, i8** %5
%94 = load i8*, i8** %12
%95 = getelementptr inbounds i8, i8* %94, i64 -3
%96 = icmp uge i8* %93, %95
br i1 %96, label %97, label %98
97: ; preds = %92
br label %144
98: ; preds = %92
%99 = load i32, i32* %9
%100 = ashr i32 %99, 18
%101 = or i32 %100, 240
%102 = trunc i32 %101 to i8
%103 = load i8*, i8** %5
%104 = getelementptr inbounds i8, i8* %103, i32 1
store i8* %104, i8** %5
store i8 %102, i8* %103
%105 = load i32, i32* %9
%106 = ashr i32 %105, 12
%107 = and i32 %106, 63
%108 = or i32 %107, 128
%109 = trunc i32 %108 to i8
%110 = load i8*, i8** %5
%111 = getelementptr inbounds i8, i8* %110, i32 1
store i8* %111, i8** %5
store i8 %109, i8* %110
%112 = load i32, i32* %9
%113 = ashr i32 %112, 6
%114 = and i32 %113, 63
%115 = or i32 %114, 128
%116 = trunc i32 %115 to i8
%117 = load i8*, i8** %5
%118 = getelementptr inbounds i8, i8* %117, i32 1
store i8* %118, i8** %5
store i8 %116, i8* %117
%119 = load i32, i32* %9
%120 = and i32 %119, 63
%121 = or i32 %120, 128
%122 = trunc i32 %121 to i8
%123 = load i8*, i8** %5
%124 = getelementptr inbounds i8, i8* %123, i32 1
store i8* %124, i8** %5
store i8 %122, i8* %123
br label %138
125: ; preds = %89
%126 = load i8*, i8** %5
%127 = load i8*, i8** %12
%128 = getelementptr inbounds i8, i8* %127, i64 -2
%129 = icmp uge i8* %126, %128
br i1 %129, label %130, label %131
130: ; preds = %125
br label %144
131: ; preds = %125
%132 = load i8*, i8** %5
%133 = getelementptr inbounds i8, i8* %132, i32 1
store i8* %133, i8** %5
store i8 -17, i8* %132
%134 = load i8*, i8** %5
%135 = getelementptr inbounds i8, i8* %134, i32 1
store i8* %135, i8** %5
store i8 -65, i8* %134
%136 = load i8*, i8** %5
%137 = getelementptr inbounds i8, i8* %136, i32 1
store i8* %137, i8** %5
store i8 -67, i8* %136
br label %138
138: ; preds = %131, %98
br label %139
139: ; preds = %138, %69
br label %140
140: ; preds = %139, %47
br label %141
141: ; preds = %140, %33
%142 = load i64, i64* %10
%143 = add i64 %142, 1
store i64 %143, i64* %10
br label %17
144: ; preds = %130, %97, %68, %46, %32, %17
%145 = load i8*, i8** %5
%146 = load i8*, i8** %11
%147 = ptrtoint i8* %145 to i64
%148 = ptrtoint i8* %146 to i64
%149 = sub i64 %147, %148
ret i64 %149
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @u8_toutf8(i8* %0, i64 %1, i32* nocapture %2, i64 %3) {
%5 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %1
%6 = getelementptr inbounds i8, i8* %5, i64 -2
%7 = getelementptr inbounds i8, i8* %5, i64 -3
%8 = getelementptr inbounds i8, i8* %5, i64 -1
%9 = icmp eq i64 %3, 0
br i1 %9, label %85, label %10
10: ; preds = %4, %81
%11 = phi i8* [ %82, %81 ], [ %0, %4 ]
%12 = phi i64 [ %83, %81 ], [ 0, %4 ]
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %12
%14 = load i32, i32* %13
%15 = icmp slt i32 %14, 128
br i1 %15, label %16, label %21
16: ; preds = %10
%17 = icmp ult i8* %11, %5
br i1 %17, label %18, label %85
18: ; preds = %16
%19 = trunc i32 %14 to i8
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 1
store i8 %19, i8* %11
br label %81
21: ; preds = %10
%22 = icmp ult i32 %14, 2048
br i1 %22, label %23, label %34
23: ; preds = %21
%24 = icmp ult i8* %11, %8
br i1 %24, label %25, label %85
25: ; preds = %23
%26 = lshr i32 %14, 6
%27 = trunc i32 %26 to i8
%28 = or i8 %27, -64
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 1
store i8 %28, i8* %11
%30 = trunc i32 %14 to i8
%31 = and i8 %30, 63
%32 = or i8 %31, -128
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 2
store i8 %32, i8* %29
br label %81
34: ; preds = %21
%35 = icmp ult i32 %14, 65536
br i1 %35, label %36, label %52
36: ; preds = %34
%37 = icmp ult i8* %11, %6
br i1 %37, label %38, label %85
38: ; preds = %36
%39 = lshr i32 %14, 12
%40 = trunc i32 %39 to i8
%41 = or i8 %40, -32
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 1
store i8 %41, i8* %11
%43 = lshr i32 %14, 6
%44 = trunc i32 %43 to i8
%45 = and i8 %44, 63
%46 = or i8 %45, -128
%47 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 2
store i8 %46, i8* %42
%48 = trunc i32 %14 to i8
%49 = and i8 %48, 63
%50 = or i8 %49, -128
%51 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 3
store i8 %50, i8* %47
br label %81
52: ; preds = %34
%53 = icmp ult i32 %14, 1114112
br i1 %53, label %54, label %75
54: ; preds = %52
%55 = icmp ult i8* %11, %7
br i1 %55, label %56, label %85
56: ; preds = %54
%57 = lshr i32 %14, 18
%58 = trunc i32 %57 to i8
%59 = or i8 %58, -16
%60 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 1
store i8 %59, i8* %11
%61 = lshr i32 %14, 12
%62 = trunc i32 %61 to i8
%63 = and i8 %62, 63
%64 = or i8 %63, -128
%65 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 2
store i8 %64, i8* %60
%66 = lshr i32 %14, 6
%67 = trunc i32 %66 to i8
%68 = and i8 %67, 63
%69 = or i8 %68, -128
%70 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 3
store i8 %69, i8* %65
%71 = trunc i32 %14 to i8
%72 = and i8 %71, 63
%73 = or i8 %72, -128
%74 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 4
store i8 %73, i8* %70
br label %81
75: ; preds = %52
%76 = icmp ult i8* %11, %6
br i1 %76, label %77, label %85
77: ; preds = %75
%78 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 1
store i8 -17, i8* %11
%79 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 2
store i8 -65, i8* %78
%80 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 3
store i8 -67, i8* %79
br label %81
81: ; preds = %25, %56, %77, %38, %18
%82 = phi i8* [ %20, %18 ], [ %33, %25 ], [ %51, %38 ], [ %74, %56 ], [ %80, %77 ]
%83 = add nuw i64 %12, 1
%84 = icmp eq i64 %83, %3
br i1 %84, label %85, label %10
85: ; preds = %81, %16, %23, %36, %54, %75, %4
%86 = phi i8* [ %0, %4 ], [ %11, %75 ], [ %11, %54 ], [ %11, %36 ], [ %11, %23 ], [ %11, %16 ], [ %82, %81 ]
%87 = ptrtoint i8* %86 to i64
%88 = ptrtoint i8* %0 to i64
%89 = sub i64 %87, %88
ret i64 %89
}