#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 */

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ swap(int *, int *);
void cocktail_sort(int a[], int n) {
  int swapped = 0;
  do {
    swapped = 0;
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
      if (a[i] > a[i + 1]) {
        swap(&a[i], &a[i + 1]);
        swapped = 1;
      }
    }
    for (int i = n - 1; i > 0; --i) {
      if (a[i - 1] > a[i]) {
        swap(&a[i], &a[i - 1]);
        swapped = 1;
      }
    }
  } while (swapped);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<cocktail_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11a2 <cocktail_sort+0x92>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x14(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    118f <cocktail_sort+0x7f>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
jmp    1194 <cocktail_sort+0x84>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1134 <cocktail_sort+0x24>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
jle    1217 <cocktail_sort+0x107>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    1204 <cocktail_sort+0xf4>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
jmp    1209 <cocktail_sort+0xf9>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11ab <cocktail_sort+0x9b>
jmp    121c <cocktail_sort+0x10c>
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    1126 <cocktail_sort+0x16>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<cocktail_sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%r15
mov    %esi,%eax
lea    0x4(%rdi),%rcx
mov    %rcx,(%rsp)
mov    $0xfffffffe,%r13d
add    %rax,%r13
mov    %rax,0x8(%rsp)
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,0x10(%rsp)
jmp    1158 <cocktail_sort+0x48>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
test   %eax,%eax
je     11e9 <cocktail_sort+0xd9>
xor    %eax,%eax
test   %r14d,%r14d
jle    11a0 <cocktail_sort+0x90>
mov    0x8(%rsp),%rbx
mov    (%rsp),%rbp
jmp    117a <cocktail_sort+0x6a>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x4,%rbp
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
je     11a0 <cocktail_sort+0x90>
mov    -0x4(%rbp),%ecx
cmp    0x0(%rbp),%ecx
jle    1170 <cocktail_sort+0x60>
lea    -0x4(%rbp),%rdi
mov    %rbp,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    $0x1,%eax
jmp    1170 <cocktail_sort+0x60>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    0x10(%rsp),%r12
mov    %r13,%rbp
cmp    $0x2,%r14d
jge    11c6 <cocktail_sort+0xb6>
jmp    1150 <cocktail_sort+0x40>
add    $0xffffffffffffffff,%rbp
lea    -0x1(%r12),%rcx
add    $0x1,%r12
cmp    $0x2,%r12
mov    %rcx,%r12
jle    1150 <cocktail_sort+0x40>
mov    %ebp,%ecx
mov    (%r15,%rcx,4),%esi
mov    %r12d,%edx
cmp    (%r15,%rdx,4),%esi
jle    11b0 <cocktail_sort+0xa0>
lea    (%r15,%rcx,4),%rsi
lea    (%r15,%rdx,4),%rdi
call   1030 <swap@plt>
mov    $0x1,%eax
jmp    11b0 <cocktail_sort+0xa0>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @cocktail_sort(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %5
br label %8
8: ; preds = %76, %2
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %6
br label %9
9: ; preds = %38, %8
%10 = load i32, i32* %6
%11 = load i32, i32* %4
%12 = icmp slt i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %41
13: ; preds = %9
%14 = load i32*, i32** %3
%15 = load i32, i32* %6
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %16
%18 = load i32, i32* %17
%19 = load i32*, i32** %3
%20 = load i32, i32* %6
%21 = add nsw i32 %20, 1
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = icmp sgt i32 %18, %24
br i1 %25, label %26, label %37
26: ; preds = %13
%27 = load i32*, i32** %3
%28 = load i32, i32* %6
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %29
%31 = load i32*, i32** %3
%32 = load i32, i32* %6
%33 = add nsw i32 %32, 1
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %34
%36 = call i32 @swap(i32* %30, i32* %35)
store i32 1, i32* %5
br label %37
37: ; preds = %26, %13
br label %38
38: ; preds = %37
%39 = load i32, i32* %6
%40 = add nsw i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %6
br label %9
41: ; preds = %9
%42 = load i32, i32* %4
%43 = sub nsw i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %7
br label %44
44: ; preds = %72, %41
%45 = load i32, i32* %7
%46 = icmp sgt i32 %45, 0
br i1 %46, label %47, label %75
47: ; preds = %44
%48 = load i32*, i32** %3
%49 = load i32, i32* %7
%50 = sub nsw i32 %49, 1
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
%54 = load i32*, i32** %3
%55 = load i32, i32* %7
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %56
%58 = load i32, i32* %57
%59 = icmp sgt i32 %53, %58
br i1 %59, label %60, label %71
60: ; preds = %47
%61 = load i32*, i32** %3
%62 = load i32, i32* %7
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %61, i64 %63
%65 = load i32*, i32** %3
%66 = load i32, i32* %7
%67 = sub nsw i32 %66, 1
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 %68
%70 = call i32 @swap(i32* %64, i32* %69)
store i32 1, i32* %5
br label %71
71: ; preds = %60, %47
br label %72
72: ; preds = %71
%73 = load i32, i32* %7
%74 = add nsw i32 %73, -1
store i32 %74, i32* %7
br label %44
75: ; preds = %44
br label %76
76: ; preds = %75
%77 = load i32, i32* %5
%78 = icmp ne i32 %77, 0
br i1 %78, label %8, label %79
79: ; preds = %76
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @cocktail_sort(i32* %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
%4 = icmp sgt i32 %1, 1
%5 = zext i32 %1 to i64
br label %6
6: ; preds = %23, %2
br i1 %3, label %9, label %7
7: ; preds = %20, %6
%8 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %21, %20 ]
br i1 %4, label %26, label %23
9: ; preds = %6, %20
%10 = phi i64 [ %14, %20 ], [ 0, %6 ]
%11 = phi i32 [ %21, %20 ], [ 0, %6 ]
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %10
%13 = load i32, i32* %12
%14 = add nuw nsw i64 %10, 1
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %14
%16 = load i32, i32* %15
%17 = icmp sgt i32 %13, %16
br i1 %17, label %18, label %20
18: ; preds = %9
%19 = tail call i32 @swap(i32* %12, i32* %15)
br label %20
20: ; preds = %9, %18
%21 = phi i32 [ 1, %18 ], [ %11, %9 ]
%22 = icmp eq i64 %14, %5
br i1 %22, label %7, label %9
23: ; preds = %40, %7
%24 = phi i32 [ %8, %7 ], [ %41, %40 ]
%25 = icmp eq i32 %24, 0
br i1 %25, label %43, label %6
26: ; preds = %7, %40
%27 = phi i64 [ %29, %40 ], [ %5, %7 ]
%28 = phi i32 [ %41, %40 ], [ %8, %7 ]
%29 = add nsw i64 %27, -1
%30 = add i64 %27, 4294967294
%31 = and i64 %30, 4294967295
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = and i64 %29, 4294967295
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = icmp sgt i32 %33, %36
br i1 %37, label %38, label %40
38: ; preds = %26
%39 = tail call i32 @swap(i32* %35, i32* %32)
br label %40
40: ; preds = %26, %38
%41 = phi i32 [ 1, %38 ], [ %28, %26 ]
%42 = icmp sgt i64 %27, 2
br i1 %42, label %26, label %23
43: ; preds = %23
ret void
}