void unpack16_c(char *in, int *out, int n) {
  int i;
  char *s;
  s = (char *)out;
  for (i = 0; i < n; i++) {
    *s++ = *(in + 1);
    *s++ = *in;
    if (0x80 & *in) {
      *s++ = 0xFF;
      *s++ = 0xFF;
    } else {
      *s++ = 0;
      *s++ = 0;
    }
    in += 2;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<unpack16_c>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11d5 <unpack16_c+0xd5>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x1(%rax),%cl
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%cl
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%eax
and    $0x80,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1197 <unpack16_c+0x97>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movb   $0xff,(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movb   $0xff,(%rax)
jmp    11bb <unpack16_c+0xbb>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movb   $0x0,(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movb   $0x0,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x2,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    111e <unpack16_c+0x1e>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<unpack16_c>:
test   %edx,%edx
jle    116a <unpack16_c+0x6a>
cmp    $0x1,%edx
je     1150 <unpack16_c+0x50>
mov    %edx,%eax
and    $0xfffffffe,%eax
xchg   %ax,%ax
movzbl 0x1(%rdi),%ecx
mov    %cl,(%rsi)
movzbl (%rdi),%ecx
mov    %cl,0x1(%rsi)
movzbl (%rdi),%ecx
sar    $0x7,%cl
mov    %cl,0x2(%rsi)
mov    %cl,0x3(%rsi)
movzbl 0x3(%rdi),%ecx
mov    %cl,0x4(%rsi)
movzbl 0x2(%rdi),%ecx
mov    %cl,0x5(%rsi)
movzbl 0x2(%rdi),%ecx
sar    $0x7,%cl
mov    %cl,0x6(%rsi)
mov    %cl,0x7(%rsi)
add    $0x8,%rsi
add    $0x4,%rdi
add    $0xfffffffe,%eax
jne    1110 <unpack16_c+0x10>
test   $0x1,%dl
je     116a <unpack16_c+0x6a>
mov    0x1(%rdi),%al
mov    %al,(%rsi)
mov    (%rdi),%al
mov    %al,0x1(%rsi)
mov    (%rdi),%al
sar    $0x7,%al
mov    %al,0x2(%rsi)
mov    %al,0x3(%rsi)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @unpack16_c(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 i32*, i32** %5
%10 = bitcast i32* %9 to i8*
store i8* %10, i8** %8
store i32 0, i32* %7
br label %11
11: ; preds = %43, %3
%12 = load i32, i32* %7
%13 = load i32, i32* %6
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %46
15: ; preds = %11
%16 = load i8*, i8** %4
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %16, i64 1
%18 = load i8, i8* %17
%19 = load i8*, i8** %8
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %19, i32 1
store i8* %20, i8** %8
store i8 %18, i8* %19
%21 = load i8*, i8** %4
%22 = load i8, i8* %21
%23 = load i8*, i8** %8
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %23, i32 1
store i8* %24, i8** %8
store i8 %22, i8* %23
%25 = load i8*, i8** %4
%26 = load i8, i8* %25
%27 = sext i8 %26 to i32
%28 = and i32 128, %27
%29 = icmp ne i32 %28, 0
br i1 %29, label %30, label %35
30: ; preds = %15
%31 = load i8*, i8** %8
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %31, i32 1
store i8* %32, i8** %8
store i8 -1, i8* %31
%33 = load i8*, i8** %8
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %33, i32 1
store i8* %34, i8** %8
store i8 -1, i8* %33
br label %40
35: ; preds = %15
%36 = load i8*, i8** %8
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %36, i32 1
store i8* %37, i8** %8
store i8 0, i8* %36
%38 = load i8*, i8** %8
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %38, i32 1
store i8* %39, i8** %8
store i8 0, i8* %38
br label %40
40: ; preds = %35, %30
%41 = load i8*, i8** %4
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %41, i64 2
store i8* %42, i8** %4
br label %43
43: ; preds = %40
%44 = load i32, i32* %7
%45 = add nsw i32 %44, 1
store i32 %45, i32* %7
br label %11
46: ; preds = %11
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @unpack16_c(i8* nocapture %0, i32* nocapture writeonly %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %50
5: ; preds = %3
%6 = bitcast i32* %1 to i8*
%7 = and i32 %2, 1
%8 = icmp eq i32 %2, 1
br i1 %8, label %37, label %9
9: ; preds = %5
%10 = and i32 %2, -2
br label %11
11: ; preds = %11, %9
%12 = phi i8* [ %6, %9 ], [ %33, %11 ]
%13 = phi i8* [ %0, %9 ], [ %34, %11 ]
%14 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %35, %11 ]
%15 = getelementptr inbounds i8, i8* %13, i64 1
%16 = load i8, i8* %15
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %12, i64 1
store i8 %16, i8* %12
%18 = load i8, i8* %13
%19 = getelementptr inbounds i8, i8* %12, i64 2
store i8 %18, i8* %17
%20 = load i8, i8* %13
%21 = ashr i8 %20, 7
store i8 %21, i8* %19
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %12, i64 3
store i8 %21, i8* %22
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %12, i64 4
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %13, i64 2
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %13, i64 3
%26 = load i8, i8* %25
%27 = getelementptr inbounds i8, i8* %12, i64 5
store i8 %26, i8* %23
%28 = load i8, i8* %24
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %12, i64 6
store i8 %28, i8* %27
%30 = load i8, i8* %24
%31 = ashr i8 %30, 7
store i8 %31, i8* %29
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %12, i64 7
store i8 %31, i8* %32
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %12, i64 8
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %13, i64 4
%35 = add i32 %14, 2
%36 = icmp eq i32 %35, %10
br i1 %36, label %37, label %11
37: ; preds = %11, %5
%38 = phi i8* [ %6, %5 ], [ %33, %11 ]
%39 = phi i8* [ %0, %5 ], [ %34, %11 ]
%40 = icmp eq i32 %7, 0
br i1 %40, label %50, label %41
41: ; preds = %37
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %39, i64 1
%43 = load i8, i8* %42
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %38, i64 1
store i8 %43, i8* %38
%45 = load i8, i8* %39
%46 = getelementptr inbounds i8, i8* %38, i64 2
store i8 %45, i8* %44
%47 = load i8, i8* %39
%48 = ashr i8 %47, 7
store i8 %48, i8* %46
%49 = getelementptr inbounds i8, i8* %38, i64 3
store i8 %48, i8* %49
br label %50
50: ; preds = %41, %37, %3
ret void
}