long buff_to_sint16(unsigned char const *buff, unsigned int *off) {
  unsigned long tmp;
  long val;
  tmp = (buff[*off + 0] << 8) | buff[*off + 1];
  *off += 2;
  if (tmp > 0x8000UL) {
    tmp -= 0x8001UL;
    val = ((long)tmp) - 0x7fff;
  } else if (tmp == 0x80UL)
    val = -0x8000;
  else
    val = tmp;
  return val;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<buff_to_sint16>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
add    $0x0,%ecx
mov    %ecx,%ecx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
shl    $0x8,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
mov    (%rdx),%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,%edx
movzbl (%rcx,%rdx,1),%ecx
or     %ecx,%eax
cltq
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
add    $0x2,%ecx
mov    %ecx,(%rax)
cmpq   $0x8000,-0x18(%rbp)
jbe    1177 <buff_to_sint16+0x77>
mov    -0x18(%rbp),%rax
sub    $0x8001,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
sub    $0x7fff,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    119f <buff_to_sint16+0x9f>
cmpq   $0x80,-0x18(%rbp)
jne    1192 <buff_to_sint16+0x92>
movq   $0xffffffffffff8000,-0x20(%rbp)
ff
jmp    119a <buff_to_sint16+0x9a>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    119f <buff_to_sint16+0x9f>
mov    -0x20(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<buff_to_sint16>:
mov    (%rsi),%eax
movzbl (%rdi,%rax,1),%ecx
shl    $0x8,%rcx
lea    0x1(%rax),%edx
movzbl (%rdi,%rdx,1),%edx
lea    (%rcx,%rdx,1),%rdi
add    $0x2,%eax
mov    %eax,(%rsi)
cmp    $0x80,%rdi
mov    $0xffffffffffff8000,%rsi
cmovne %rdi,%rsi
cmp    $0x8001,%rdi
lea    -0x10000(%rcx,%rdx,1),%rax
ff
cmovb  %rsi,%rax
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @buff_to_sint16(i8* %0, i32* %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
store i8* %0, i8** %3
store i32* %1, i32** %4
%7 = load i8*, i8** %3
%8 = load i32*, i32** %4
%9 = load i32, i32* %8
%10 = add i32 %9, 0
%11 = zext i32 %10 to i64
%12 = getelementptr inbounds i8, i8* %7, i64 %11
%13 = load i8, i8* %12
%14 = zext i8 %13 to i32
%15 = shl i32 %14, 8
%16 = load i8*, i8** %3
%17 = load i32*, i32** %4
%18 = load i32, i32* %17
%19 = add i32 %18, 1
%20 = zext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds i8, i8* %16, i64 %20
%22 = load i8, i8* %21
%23 = zext i8 %22 to i32
%24 = or i32 %15, %23
%25 = sext i32 %24 to i64
store i64 %25, i64* %5
%26 = load i32*, i32** %4
%27 = load i32, i32* %26
%28 = add i32 %27, 2
store i32 %28, i32* %26
%29 = load i64, i64* %5
%30 = icmp ugt i64 %29, 32768
br i1 %30, label %31, label %36
31: ; preds = %2
%32 = load i64, i64* %5
%33 = sub i64 %32, 32769
store i64 %33, i64* %5
%34 = load i64, i64* %5
%35 = sub nsw i64 %34, 32767
store i64 %35, i64* %6
br label %43
36: ; preds = %2
%37 = load i64, i64* %5
%38 = icmp eq i64 %37, 128
br i1 %38, label %39, label %40
39: ; preds = %36
store i64 -32768, i64* %6
br label %42
40: ; preds = %36
%41 = load i64, i64* %5
store i64 %41, i64* %6
br label %42
42: ; preds = %40, %39
br label %43
43: ; preds = %42, %31
%44 = load i64, i64* %6
ret i64 %44
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @buff_to_sint16(i8* nocapture %0, i32* nocapture %1) {
%3 = load i32, i32* %1
%4 = zext i32 %3 to i64
%5 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %4
%6 = load i8, i8* %5
%7 = zext i8 %6 to i64
%8 = shl nuw nsw i64 %7, 8
%9 = add i32 %3, 1
%10 = zext i32 %9 to i64
%11 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %10
%12 = load i8, i8* %11
%13 = zext i8 %12 to i64
%14 = or i64 %8, %13
%15 = add i32 %3, 2
store i32 %15, i32* %1
%16 = icmp ugt i64 %14, 32768
%17 = or i64 %14, -65536
%18 = icmp eq i64 %14, 128
%19 = select i1 %18, i64 -32768, i64 %14
%20 = select i1 %16, i64 %17, i64 %19
ret i64 %20
}