int ucs2_to_utf8(int ucs2, unsigned char *utf8) {
  if (ucs2 < 0x80) {
    utf8[0] = ucs2;
    utf8[1] = '\0';
    return 1;
  }
  if (ucs2 >= 0x80 && ucs2 < 0x800) {
    utf8[0] = (ucs2 >> 6) | 0xC0;
    utf8[1] = (ucs2 & 0x3F) | 0x80;
    utf8[2] = '\0';
    return 2;
  }
  if (ucs2 >= 0x800 && ucs2 < 0xFFFF) {
    if (ucs2 >= 0xD800 && ucs2 <= 0xDFFF) {
      return -2;
    }
    utf8[0] = ((ucs2 >> 12)) | 0xE0;
    utf8[1] = ((ucs2 >> 6) & 0x3F) | 0x80;
    utf8[2] = ((ucs2)&0x3F) | 0x80;
    utf8[3] = '\0';
    return 3;
  }
  if (ucs2 >= 0x10000 && ucs2 < 0x10FFFF) {
    utf8[0] = 0xF0 | (ucs2 >> 18);
    utf8[1] = 0x80 | ((ucs2 >> 12) & 0x3F);
    utf8[2] = 0x80 | ((ucs2 >> 6) & 0x3F);
    utf8[3] = 0x80 | ((ucs2 & 0x3F));
    utf8[4] = '\0';
    return 4;
  }
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<ucs2_to_utf8>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x80,-0x8(%rbp)
jge    1137 <ucs2_to_utf8+0x37>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movb   $0x0,0x1(%rax)
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    12a8 <ucs2_to_utf8+0x1a8>
cmpl   $0x80,-0x8(%rbp)
jl     118c <ucs2_to_utf8+0x8c>
cmpl   $0x800,-0x8(%rbp)
jge    118c <ucs2_to_utf8+0x8c>
mov    -0x8(%rbp),%eax
sar    $0x6,%eax
or     $0xc0,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x3f,%eax
or     $0x80,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,0x1(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movb   $0x0,0x2(%rax)
movl   $0x2,-0x4(%rbp)
jmp    12a8 <ucs2_to_utf8+0x1a8>
cmpl   $0x800,-0x8(%rbp)
jl     121e <ucs2_to_utf8+0x11e>
cmpl   $0xffff,-0x8(%rbp)
jge    121e <ucs2_to_utf8+0x11e>
cmpl   $0xd800,-0x8(%rbp)
jl     11cc <ucs2_to_utf8+0xcc>
cmpl   $0xdfff,-0x8(%rbp)
jg     11cc <ucs2_to_utf8+0xcc>
movl   $0xfffffffe,-0x4(%rbp)
jmp    12a8 <ucs2_to_utf8+0x1a8>
mov    -0x8(%rbp),%eax
sar    $0xc,%eax
or     $0xe0,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sar    $0x6,%eax
and    $0x3f,%eax
or     $0x80,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,0x1(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x3f,%eax
or     $0x80,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,0x2(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movb   $0x0,0x3(%rax)
movl   $0x3,-0x4(%rbp)
jmp    12a8 <ucs2_to_utf8+0x1a8>
cmpl   $0x10000,-0x8(%rbp)
jl     12a1 <ucs2_to_utf8+0x1a1>
cmpl   $0x10ffff,-0x8(%rbp)
jge    12a1 <ucs2_to_utf8+0x1a1>
mov    -0x8(%rbp),%eax
sar    $0x12,%eax
or     $0xf0,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sar    $0xc,%eax
and    $0x3f,%eax
or     $0x80,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,0x1(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sar    $0x6,%eax
and    $0x3f,%eax
or     $0x80,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,0x2(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x3f,%eax
or     $0x80,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,0x3(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movb   $0x0,0x4(%rax)
movl   $0x4,-0x4(%rbp)
jmp    12a8 <ucs2_to_utf8+0x1a8>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<ucs2_to_utf8>:
cmp    $0x7f,%edi
jg     1117 <ucs2_to_utf8+0x17>
mov    %dil,(%rsi)
mov    $0x1,%eax
mov    $0x1,%ecx
jmp    11d9 <ucs2_to_utf8+0xd9>
cmp    $0x7ff,%edi
ja     1143 <ucs2_to_utf8+0x43>
mov    %edi,%eax
shr    $0x6,%eax
or     $0xc0,%al
mov    %al,(%rsi)
and    $0x3f,%dil
or     $0x80,%dil
mov    %dil,0x1(%rsi)
mov    $0x2,%eax
mov    $0x2,%ecx
jmp    11d9 <ucs2_to_utf8+0xd9>
cmp    $0xfffe,%edi
ja     118d <ucs2_to_utf8+0x8d>
mov    %edi,%ecx
and    $0xfffff800,%ecx
mov    $0xfffffffe,%eax
cmp    $0xd800,%ecx
je     11dd <ucs2_to_utf8+0xdd>
mov    %edi,%eax
shr    $0xc,%eax
or     $0xe0,%al
mov    %al,(%rsi)
mov    %edi,%eax
shr    $0x6,%eax
and    $0x3f,%al
or     $0x80,%al
mov    %al,0x1(%rsi)
and    $0x3f,%dil
or     $0x80,%dil
mov    %dil,0x2(%rsi)
mov    $0x3,%eax
mov    $0x3,%ecx
jmp    11d9 <ucs2_to_utf8+0xd9>
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    $0xffff,%edi
je     11dd <ucs2_to_utf8+0xdd>
cmp    $0x10fffe,%edi
ja     11dd <ucs2_to_utf8+0xdd>
mov    %edi,%eax
shr    $0x12,%eax
or     $0xf0,%al
mov    %al,(%rsi)
mov    %edi,%eax
shr    $0xc,%eax
and    $0x3f,%al
or     $0x80,%al
mov    %al,0x1(%rsi)
mov    %edi,%eax
shr    $0x6,%eax
and    $0x3f,%al
or     $0x80,%al
mov    %al,0x2(%rsi)
and    $0x3f,%dil
or     $0x80,%dil
mov    %dil,0x3(%rsi)
mov    $0x4,%eax
mov    $0x4,%ecx
movb   $0x0,(%rsi,%rcx,1)
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @ucs2_to_utf8(i32 %0, i8* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8*
store i32 %0, i32* %4
store i8* %1, i8** %5
%6 = load i32, i32* %4
%7 = icmp slt i32 %6, 128
br i1 %7, label %8, label %15
8: ; preds = %2
%9 = load i32, i32* %4
%10 = trunc i32 %9 to i8
%11 = load i8*, i8** %5
%12 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 0
store i8 %10, i8* %12
%13 = load i8*, i8** %5
%14 = getelementptr inbounds i8, i8* %13, i64 1
store i8 0, i8* %14
store i32 1, i32* %3
br label %107
15: ; preds = %2
%16 = load i32, i32* %4
%17 = icmp sge i32 %16, 128
br i1 %17, label %18, label %36
18: ; preds = %15
%19 = load i32, i32* %4
%20 = icmp slt i32 %19, 2048
br i1 %20, label %21, label %36
21: ; preds = %18
%22 = load i32, i32* %4
%23 = ashr i32 %22, 6
%24 = or i32 %23, 192
%25 = trunc i32 %24 to i8
%26 = load i8*, i8** %5
%27 = getelementptr inbounds i8, i8* %26, i64 0
store i8 %25, i8* %27
%28 = load i32, i32* %4
%29 = and i32 %28, 63
%30 = or i32 %29, 128
%31 = trunc i32 %30 to i8
%32 = load i8*, i8** %5
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %32, i64 1
store i8 %31, i8* %33
%34 = load i8*, i8** %5
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %34, i64 2
store i8 0, i8* %35
store i32 2, i32* %3
br label %107
36: ; preds = %18, %15
%37 = load i32, i32* %4
%38 = icmp sge i32 %37, 2048
br i1 %38, label %39, label %71
39: ; preds = %36
%40 = load i32, i32* %4
%41 = icmp slt i32 %40, 65535
br i1 %41, label %42, label %71
42: ; preds = %39
%43 = load i32, i32* %4
%44 = icmp sge i32 %43, 55296
br i1 %44, label %45, label %49
45: ; preds = %42
%46 = load i32, i32* %4
%47 = icmp sle i32 %46, 57343
br i1 %47, label %48, label %49
48: ; preds = %45
store i32 -2, i32* %3
br label %107
49: ; preds = %45, %42
%50 = load i32, i32* %4
%51 = ashr i32 %50, 12
%52 = or i32 %51, 224
%53 = trunc i32 %52 to i8
%54 = load i8*, i8** %5
%55 = getelementptr inbounds i8, i8* %54, i64 0
store i8 %53, i8* %55
%56 = load i32, i32* %4
%57 = ashr i32 %56, 6
%58 = and i32 %57, 63
%59 = or i32 %58, 128
%60 = trunc i32 %59 to i8
%61 = load i8*, i8** %5
%62 = getelementptr inbounds i8, i8* %61, i64 1
store i8 %60, i8* %62
%63 = load i32, i32* %4
%64 = and i32 %63, 63
%65 = or i32 %64, 128
%66 = trunc i32 %65 to i8
%67 = load i8*, i8** %5
%68 = getelementptr inbounds i8, i8* %67, i64 2
store i8 %66, i8* %68
%69 = load i8*, i8** %5
%70 = getelementptr inbounds i8, i8* %69, i64 3
store i8 0, i8* %70
store i32 3, i32* %3
br label %107
71: ; preds = %39, %36
%72 = load i32, i32* %4
%73 = icmp sge i32 %72, 65536
br i1 %73, label %74, label %106
74: ; preds = %71
%75 = load i32, i32* %4
%76 = icmp slt i32 %75, 1114111
br i1 %76, label %77, label %106
77: ; preds = %74
%78 = load i32, i32* %4
%79 = ashr i32 %78, 18
%80 = or i32 240, %79
%81 = trunc i32 %80 to i8
%82 = load i8*, i8** %5
%83 = getelementptr inbounds i8, i8* %82, i64 0
store i8 %81, i8* %83
%84 = load i32, i32* %4
%85 = ashr i32 %84, 12
%86 = and i32 %85, 63
%87 = or i32 128, %86
%88 = trunc i32 %87 to i8
%89 = load i8*, i8** %5
%90 = getelementptr inbounds i8, i8* %89, i64 1
store i8 %88, i8* %90
%91 = load i32, i32* %4
%92 = ashr i32 %91, 6
%93 = and i32 %92, 63
%94 = or i32 128, %93
%95 = trunc i32 %94 to i8
%96 = load i8*, i8** %5
%97 = getelementptr inbounds i8, i8* %96, i64 2
store i8 %95, i8* %97
%98 = load i32, i32* %4
%99 = and i32 %98, 63
%100 = or i32 128, %99
%101 = trunc i32 %100 to i8
%102 = load i8*, i8** %5
%103 = getelementptr inbounds i8, i8* %102, i64 3
store i8 %101, i8* %103
%104 = load i8*, i8** %5
%105 = getelementptr inbounds i8, i8* %104, i64 4
store i8 0, i8* %105
store i32 4, i32* %3
br label %107
106: ; preds = %74, %71
store i32 -1, i32* %3
br label %107
107: ; preds = %106, %77, %49, %48, %21, %8
%108 = load i32, i32* %3
ret i32 %108
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @ucs2_to_utf8(i32 %0, i8* nocapture writeonly %1) {
%3 = icmp slt i32 %0, 128
br i1 %3, label %4, label %6
4: ; preds = %2
%5 = trunc i32 %0 to i8
store i8 %5, i8* %1
br label %56
6: ; preds = %2
%7 = icmp ult i32 %0, 2048
br i1 %7, label %8, label %16
8: ; preds = %6
%9 = lshr i32 %0, 6
%10 = trunc i32 %9 to i8
%11 = or i8 %10, -64
store i8 %11, i8* %1
%12 = trunc i32 %0 to i8
%13 = and i8 %12, 63
%14 = or i8 %13, -128
%15 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
store i8 %14, i8* %15
br label %56
16: ; preds = %6
%17 = icmp ult i32 %0, 65535
br i1 %17, label %18, label %34
18: ; preds = %16
%19 = and i32 %0, -2048
%20 = icmp eq i32 %19, 55296
br i1 %20, label %60, label %21
21: ; preds = %18
%22 = lshr i32 %0, 12
%23 = trunc i32 %22 to i8
%24 = or i8 %23, -32
store i8 %24, i8* %1
%25 = lshr i32 %0, 6
%26 = trunc i32 %25 to i8
%27 = and i8 %26, 63
%28 = or i8 %27, -128
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
store i8 %28, i8* %29
%30 = trunc i32 %0 to i8
%31 = and i8 %30, 63
%32 = or i8 %31, -128
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 2
store i8 %32, i8* %33
br label %56
34: ; preds = %16
%35 = icmp ne i32 %0, 65535
%36 = icmp ult i32 %0, 1114111
%37 = and i1 %35, %36
br i1 %37, label %38, label %60
38: ; preds = %34
%39 = lshr i32 %0, 18
%40 = trunc i32 %39 to i8
%41 = or i8 %40, -16
store i8 %41, i8* %1
%42 = lshr i32 %0, 12
%43 = trunc i32 %42 to i8
%44 = and i8 %43, 63
%45 = or i8 %44, -128
%46 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
store i8 %45, i8* %46
%47 = lshr i32 %0, 6
%48 = trunc i32 %47 to i8
%49 = and i8 %48, 63
%50 = or i8 %49, -128
%51 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 2
store i8 %50, i8* %51
%52 = trunc i32 %0 to i8
%53 = and i8 %52, 63
%54 = or i8 %53, -128
%55 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 3
store i8 %54, i8* %55
br label %56
56: ; preds = %4, %8, %21, %38
%57 = phi i64 [ 4, %38 ], [ 3, %21 ], [ 2, %8 ], [ 1, %4 ]
%58 = phi i32 [ 4, %38 ], [ 3, %21 ], [ 2, %8 ], [ 1, %4 ]
%59 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %57
store i8 0, i8* %59
br label %60
60: ; preds = %56, %34, %18
%61 = phi i32 [ -2, %18 ], [ -1, %34 ], [ %58, %56 ]
ret i32 %61
}