#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 uint16_t;

/* Variables and functions */
int sprintf(char *, char *, int);
int utf8_encode(const unsigned char *input, size_t input_len, char *output,
                size_t output_len, uint16_t lookup[256]) {
  int offset = 0;
  int i;
  for (i = 0; i < input_len; i++) {
    uint16_t codepoint = lookup[input[i]];
    if (codepoint <= 0x7F) {
      if (offset + 1 > output_len)
        return offset;
      output[offset++] = codepoint;
    } else {
      if (codepoint <= 0x07FF) {
        if (offset + 2 > output_len)
          return offset;
      } else {
        if (offset + 3 > output_len)
          return offset;
      }
      int printed = sprintf(output + offset, "%C", codepoint);
      if (printed > 0) {
        offset += printed;
      } else {
        offset++;
      }
    }
  }
  return offset;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<utf8_encode>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
mov    %r8,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
movslq -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jae    124b <utf8_encode+0x13b>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x38(%rbp),%rdx
movzbl (%rcx,%rdx,1),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
cmpl   $0x7f,-0x3c(%rbp)
jg     11a4 <utf8_encode+0x94>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
cmp    -0x28(%rbp),%rax
jbe    1185 <utf8_encode+0x75>
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1251 <utf8_encode+0x141>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x34(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    1238 <utf8_encode+0x128>
cmpl   $0x7ff,-0x3c(%rbp)
jg     11d3 <utf8_encode+0xc3>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
cltq
cmp    -0x28(%rbp),%rax
jbe    11ce <utf8_encode+0xbe>
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1251 <utf8_encode+0x141>
jmp    11f5 <utf8_encode+0xe5>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x3,%eax
cltq
cmp    -0x28(%rbp),%rax
jbe    11f0 <utf8_encode+0xe0>
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1251 <utf8_encode+0x141>
jmp    11f5 <utf8_encode+0xe5>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
movslq -0x34(%rbp),%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x3c(%rbp),%edx
lea    0xdf6(%rip),%rsi
call   1030 <sprintf@plt>
mov    %eax,-0x40(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x40(%rbp)
jle    122a <utf8_encode+0x11a>
mov    -0x40(%rbp),%eax
add    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1233 <utf8_encode+0x123>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1238 <utf8_encode+0x128>
jmp    123d <utf8_encode+0x12d>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    113a <utf8_encode+0x2a>
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<utf8_encode>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
test   %rsi,%rsi
je     11b0 <utf8_encode+0xa0>
mov    %r8,%r12
mov    %rcx,%r13
mov    %rdx,%rbx
mov    %rsi,%r14
xor    %ebp,%ebp
xor    %r15d,%r15d
mov    %rdi,(%rsp)
jmp    114c <utf8_encode+0x3c>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rbp
mov    %eax,%r15d
cmp    %rbp,%r14
je     11b7 <utf8_encode+0xa7>
movzbl (%rdi,%rbp,1),%eax
mov    (%r12,%rax,4),%edx
cmp    $0x7f,%edx
jg     1170 <utf8_encode+0x60>
lea    0x1(%r15),%eax
movslq %eax,%rsi
cmp    %r13,%rsi
ja     11b4 <utf8_encode+0xa4>
movslq %r15d,%rsi
mov    %dl,(%rbx,%rsi,1)
jmp    1140 <utf8_encode+0x30>
nopl   (%rax)
cmp    $0x7ff,%edx
ja     1180 <utf8_encode+0x70>
lea    0x2(%r15),%eax
jmp    1184 <utf8_encode+0x74>
xchg   %ax,%ax
lea    0x3(%r15),%eax
cltq
cmp    %r13,%rax
ja     11b4 <utf8_encode+0xa4>
movslq %r15d,%rdi
add    %rbx,%rdi
lea    0xe68(%rip),%rsi
call   1030 <sprintf@plt>
mov    (%rsp),%rdi
test   %eax,%eax
mov    $0x1,%edx
cmovle %edx,%eax
add    %r15d,%eax
jmp    1140 <utf8_encode+0x30>
xor    %eax,%eax
jmp    11b7 <utf8_encode+0xa7>
mov    %r15d,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [3 x i8] c"%C\00"
define i32 @utf8_encode(i8* %0, i64 %1, i8* %2, i64 %3, i32* %4) {
%6 = alloca i32
%7 = alloca i8*
%8 = alloca i64
%9 = alloca i8*
%10 = alloca i64
%11 = alloca i32*
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
store i8* %0, i8** %7
store i64 %1, i64* %8
store i8* %2, i8** %9
store i64 %3, i64* %10
store i32* %4, i32** %11
store i32 0, i32* %12
store i32 0, i32* %13
br label %16
16: ; preds = %88, %5
%17 = load i32, i32* %13
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = load i64, i64* %8
%20 = icmp ult i64 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %91
21: ; preds = %16
%22 = load i32*, i32** %11
%23 = load i8*, i8** %7
%24 = load i32, i32* %13
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %23, i64 %25
%27 = load i8, i8* %26
%28 = zext i8 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
store i32 %30, i32* %14
%31 = load i32, i32* %14
%32 = icmp sle i32 %31, 127
br i1 %32, label %33, label %49
33: ; preds = %21
%34 = load i32, i32* %12
%35 = add nsw i32 %34, 1
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = load i64, i64* %10
%38 = icmp ugt i64 %36, %37
br i1 %38, label %39, label %41
39: ; preds = %33
%40 = load i32, i32* %12
store i32 %40, i32* %6
br label %93
41: ; preds = %33
%42 = load i32, i32* %14
%43 = trunc i32 %42 to i8
%44 = load i8*, i8** %9
%45 = load i32, i32* %12
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %12
%47 = sext i32 %45 to i64
%48 = getelementptr inbounds i8, i8* %44, i64 %47
store i8 %43, i8* %48
br label %87
49: ; preds = %21
%50 = load i32, i32* %14
%51 = icmp sle i32 %50, 2047
br i1 %51, label %52, label %61
52: ; preds = %49
%53 = load i32, i32* %12
%54 = add nsw i32 %53, 2
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = load i64, i64* %10
%57 = icmp ugt i64 %55, %56
br i1 %57, label %58, label %60
58: ; preds = %52
%59 = load i32, i32* %12
store i32 %59, i32* %6
br label %93
60: ; preds = %52
br label %70
61: ; preds = %49
%62 = load i32, i32* %12
%63 = add nsw i32 %62, 3
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = load i64, i64* %10
%66 = icmp ugt i64 %64, %65
br i1 %66, label %67, label %69
67: ; preds = %61
%68 = load i32, i32* %12
store i32 %68, i32* %6
br label %93
69: ; preds = %61
br label %70
70: ; preds = %69, %60
%71 = load i8*, i8** %9
%72 = load i32, i32* %12
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds i8, i8* %71, i64 %73
%75 = load i32, i32* %14
%76 = call i32 @sprintf(i8* %74, i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %75)
store i32 %76, i32* %15
%77 = load i32, i32* %15
%78 = icmp sgt i32 %77, 0
br i1 %78, label %79, label %83
79: ; preds = %70
%80 = load i32, i32* %15
%81 = load i32, i32* %12
%82 = add nsw i32 %81, %80
store i32 %82, i32* %12
br label %86
83: ; preds = %70
%84 = load i32, i32* %12
%85 = add nsw i32 %84, 1
store i32 %85, i32* %12
br label %86
86: ; preds = %83, %79
br label %87
87: ; preds = %86, %41
br label %88
88: ; preds = %87
%89 = load i32, i32* %13
%90 = add nsw i32 %89, 1
store i32 %90, i32* %13
br label %16
91: ; preds = %16
%92 = load i32, i32* %12
store i32 %92, i32* %6
br label %93
93: ; preds = %91, %67, %58, %39
%94 = load i32, i32* %6
ret i32 %94
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [3 x i8] c"%C\00"
define i32 @utf8_encode(i8* nocapture %0, i64 %1, i8* nocapture writeonly %2, i64 %3, i32* nocapture %4) {
%6 = icmp eq i64 %1, 0
br i1 %6, label %45, label %7
7: ; preds = %5, %41
%8 = phi i64 [ %43, %41 ], [ 0, %5 ]
%9 = phi i32 [ %42, %41 ], [ 0, %5 ]
%10 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %8
%11 = load i8, i8* %10
%12 = zext i8 %11 to i64
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %12
%14 = load i32, i32* %13
%15 = icmp slt i32 %14, 128
br i1 %15, label %16, label %24
16: ; preds = %7
%17 = add nsw i32 %9, 1
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = icmp ugt i64 %18, %3
br i1 %19, label %45, label %20
20: ; preds = %16
%21 = trunc i32 %14 to i8
%22 = sext i32 %9 to i64
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %22
store i8 %21, i8* %23
br label %41
24: ; preds = %7
%25 = icmp ult i32 %14, 2048
br i1 %25, label %26, label %30
26: ; preds = %24
%27 = add nsw i32 %9, 2
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = icmp ugt i64 %28, %3
br i1 %29, label %45, label %34
30: ; preds = %24
%31 = add nsw i32 %9, 3
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = icmp ugt i64 %32, %3
br i1 %33, label %45, label %34
34: ; preds = %30, %26
%35 = sext i32 %9 to i64
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %35
%37 = tail call i32 @sprintf(i8* dereferenceable(1) %36, i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %14)
%38 = icmp sgt i32 %37, 1
%39 = select i1 %38, i32 %37, i32 1
%40 = add nsw i32 %39, %9
br label %41
41: ; preds = %34, %20
%42 = phi i32 [ %17, %20 ], [ %40, %34 ]
%43 = add nuw i64 %8, 1
%44 = icmp eq i64 %43, %1
br i1 %44, label %45, label %7
45: ; preds = %41, %16, %26, %30, %5
%46 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %9, %30 ], [ %9, %26 ], [ %9, %16 ], [ %42, %41 ]
ret i32 %46
}