unsigned int peek_bits(const unsigned char *data, long p, int q) {
  unsigned int answer;
  int cnt;
  char ob, lb;
  answer = 0;
  for (cnt = 0; cnt < q;) {
    ob = (p + cnt) % 8;
    lb = 8 - ob;
    if (cnt + lb > q)
      lb = q - cnt;
    answer |= ((unsigned int)((data[(p + cnt) / 8] >> ob) & ((1U << lb) - 1)))
              << cnt;
    cnt += lb;
  }
  return answer;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<peek_bits>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11c6 <peek_bits+0xc6>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
add    %rcx,%rax
mov    $0x8,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %dl,%al
mov    %al,-0x1d(%rbp)
movsbl -0x1d(%rbp),%ecx
mov    $0x8,%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %al,-0x1e(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
movsbl -0x1e(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jle    116c <peek_bits+0x6c>
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %al,-0x1e(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
add    %rcx,%rax
mov    $0x8,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,%rcx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
movsbl -0x1d(%rbp),%ecx
sar    %cl,%eax
movsbl -0x1e(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
sub    $0x1,%ecx
and    %ecx,%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
or     -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movsbl -0x1e(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    111d <peek_bits+0x1d>
mov    -0x18(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<peek_bits>:
push   %rbx
xor    %eax,%eax
test   %edx,%edx
jle    1175 <peek_bits+0x75>
xor    %r8d,%r8d
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %r8d,%r8
mov    %r8,%rcx
add    %rsi,%rcx
lea    0x7(%r8,%rsi,1),%r9
cmovns %rcx,%r9
sar    $0x3,%r9
lea    0x0(,%r9,8),%r10d
sub    %r10d,%ecx
mov    $0x8,%r10b
sub    %cl,%r10b
movzbl %r10b,%r10d
lea    (%r8,%r10,1),%r11d
mov    %edx,%ebx
sub    %r8d,%ebx
cmp    %edx,%r11d
cmovle %r10d,%ebx
movzbl (%rdi,%r9,1),%r10d
shr    %cl,%r10d
movsbl %bl,%r9d
mov    $0xffffffff,%ebx
mov    %r9d,%ecx
shl    %cl,%ebx
not    %ebx
and    %r10d,%ebx
mov    %r8d,%ecx
shl    %cl,%ebx
or     %ebx,%eax
add    %r9d,%r8d
cmp    %edx,%r8d
jl     1110 <peek_bits+0x10>
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @peek_bits(i8* %0, i64 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i64
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i8
%10 = alloca i8
store i8* %0, i8** %4
store i64 %1, i64* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %8
br label %11
11: ; preds = %37, %3
%12 = load i32, i32* %8
%13 = load i32, i32* %6
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %63
15: ; preds = %11
%16 = load i64, i64* %5
%17 = load i32, i32* %8
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = add nsw i64 %16, %18
%20 = srem i64 %19, 8
%21 = trunc i64 %20 to i8
store i8 %21, i8* %9
%22 = load i8, i8* %9
%23 = sext i8 %22 to i32
%24 = sub nsw i32 8, %23
%25 = trunc i32 %24 to i8
store i8 %25, i8* %10
%26 = load i32, i32* %8
%27 = load i8, i8* %10
%28 = sext i8 %27 to i32
%29 = add nsw i32 %26, %28
%30 = load i32, i32* %6
%31 = icmp sgt i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %37
32: ; preds = %15
%33 = load i32, i32* %6
%34 = load i32, i32* %8
%35 = sub nsw i32 %33, %34
%36 = trunc i32 %35 to i8
store i8 %36, i8* %10
br label %37
37: ; preds = %32, %15
%38 = load i8*, i8** %4
%39 = load i64, i64* %5
%40 = load i32, i32* %8
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = add nsw i64 %39, %41
%43 = sdiv i64 %42, 8
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %38, i64 %43
%45 = load i8, i8* %44
%46 = zext i8 %45 to i32
%47 = load i8, i8* %9
%48 = sext i8 %47 to i32
%49 = ashr i32 %46, %48
%50 = load i8, i8* %10
%51 = sext i8 %50 to i32
%52 = shl i32 1, %51
%53 = sub i32 %52, 1
%54 = and i32 %49, %53
%55 = load i32, i32* %8
%56 = shl i32 %54, %55
%57 = load i32, i32* %7
%58 = or i32 %57, %56
store i32 %58, i32* %7
%59 = load i8, i8* %10
%60 = sext i8 %59 to i32
%61 = load i32, i32* %8
%62 = add nsw i32 %61, %60
store i32 %62, i32* %8
br label %11
63: ; preds = %11
%64 = load i32, i32* %7
ret i32 %64
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @peek_bits(i8* nocapture %0, i64 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %33
5: ; preds = %3, %5
%6 = phi i32 [ %30, %5 ], [ 0, %3 ]
%7 = phi i32 [ %31, %5 ], [ 0, %3 ]
%8 = sext i32 %7 to i64
%9 = add nsw i64 %8, %1
%10 = srem i64 %9, 8
%11 = trunc i64 %10 to i32
%12 = trunc i64 %10 to i8
%13 = sub nsw i8 8, %12
%14 = zext i8 %13 to i32
%15 = add nsw i32 %7, %14
%16 = icmp sgt i32 %15, %2
%17 = sub nsw i32 %2, %7
%18 = trunc i32 %17 to i8
%19 = select i1 %16, i8 %18, i8 %13
%20 = sdiv i64 %9, 8
%21 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %20
%22 = load i8, i8* %21
%23 = zext i8 %22 to i32
%24 = lshr i32 %23, %11
%25 = sext i8 %19 to i32
%26 = shl nsw i32 -1, %25
%27 = xor i32 %26, -1
%28 = and i32 %24, %27
%29 = shl i32 %28, %7
%30 = or i32 %29, %6
%31 = add nsw i32 %7, %25
%32 = icmp slt i32 %31, %2
br i1 %32, label %5, label %33
33: ; preds = %5, %3
%34 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %30, %5 ]
ret i32 %34
}