void shellSort(int *nums, int size) {
  int h = 1;
  for (; h <= size / 9; h = 3 * h + 1)
    ;
  for (; h > 0; h /= 3) {
    for (int i = h; i < size; i++) {
      int tmp = nums[i];
      int j = i;
      while (j >= h && tmp < nums[j - h]) {
        nums[j] = nums[j - h];
        j -= h;
      }
      nums[j] = tmp;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<shellSort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x9,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jg     1144 <shellSort+0x44>
jmp    1135 <shellSort+0x35>
imul   $0x3,-0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1112 <shellSort+0x12>
jmp    1149 <shellSort+0x49>
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
jle    1212 <shellSort+0x112>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11fa <shellSort+0xfa>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x21(%rbp)
jl     11a3 <shellSort+0xa3>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x1c(%rbp),%edx
sub    -0x10(%rbp),%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x21(%rbp)
mov    -0x21(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11b3 <shellSort+0xb3>
jmp    11de <shellSort+0xde>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    -0x10(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1179 <shellSort+0x79>
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1159 <shellSort+0x59>
jmp    11ff <shellSort+0xff>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x3,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1149 <shellSort+0x49>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<shellSort>:
push   %rbp
push   %rbx
movslq %esi,%r8
mov    $0x1,%ecx
cmp    $0x9,%r8d
jl     116b <shellSort+0x6b>
imul   $0x38e38e39,%r8,%rax
mov    %rax,%rcx
shr    $0x3f,%rcx
sar    $0x21,%rax
add    %ecx,%eax
mov    $0x1,%ecx
nopl   0x0(%rax)
mov    %ecx,%edx
lea    (%rdx,%rdx,2),%ebp
lea    (%rdx,%rdx,2),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %eax,%ebp
jl     1130 <shellSort+0x30>
test   %edx,%edx
jns    116b <shellSort+0x6b>
pop    %rbx
pop    %rbp
ret
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
imul   $0x55555556,%r9,%rax
mov    %rax,%rdx
shr    $0x3f,%rdx
shr    $0x20,%rax
add    %edx,%eax
cmp    $0x2,%ecx
mov    %eax,%ecx
jle    1143 <shellSort+0x43>
movslq %ecx,%r9
cmp    %esi,%ecx
jge    1150 <shellSort+0x50>
xor    %r10d,%r10d
mov    %r9,%r11
jmp    1193 <shellSort+0x93>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %ebx,%rdx
mov    %eax,(%rdi,%rdx,4)
add    $0x1,%r11
add    $0x1,%r10d
cmp    %r8,%r11
je     1150 <shellSort+0x50>
mov    (%rdi,%r11,4),%eax
mov    %r11d,%ebx
cmp    %r9,%r11
jl     1180 <shellSort+0x80>
mov    %r10d,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
lea    (%rcx,%rdx,1),%ebx
movslq %edx,%rbp
mov    (%rdi,%rbp,4),%ebp
cmp    %ebp,%eax
jge    1180 <shellSort+0x80>
movslq %ebx,%rbx
mov    %ebp,(%rdi,%rbx,4)
sub    %ecx,%edx
jge    11b0 <shellSort+0xb0>
add    %ecx,%edx
mov    %edx,%ebx
jmp    1180 <shellSort+0x80>

LLVM IR (-O0):
define void @shellSort(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 1, i32* %5
br label %9
9: ; preds = %15, %2
%10 = load i32, i32* %5
%11 = load i32, i32* %4
%12 = sdiv i32 %11, 9
%13 = icmp sle i32 %10, %12
br i1 %13, label %14, label %19
14: ; preds = %9
br label %15
15: ; preds = %14
%16 = load i32, i32* %5
%17 = mul nsw i32 3, %16
%18 = add nsw i32 %17, 1
store i32 %18, i32* %5
br label %9
19: ; preds = %9
br label %20
20: ; preds = %77, %19
%21 = load i32, i32* %5
%22 = icmp sgt i32 %21, 0
br i1 %22, label %23, label %80
23: ; preds = %20
%24 = load i32, i32* %5
store i32 %24, i32* %6
br label %25
25: ; preds = %73, %23
%26 = load i32, i32* %6
%27 = load i32, i32* %4
%28 = icmp slt i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %76
29: ; preds = %25
%30 = load i32*, i32** %3
%31 = load i32, i32* %6
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
store i32 %34, i32* %7
%35 = load i32, i32* %6
store i32 %35, i32* %8
br label %36
36: ; preds = %52, %29
%37 = load i32, i32* %8
%38 = load i32, i32* %5
%39 = icmp sge i32 %37, %38
br i1 %39, label %40, label %50
40: ; preds = %36
%41 = load i32, i32* %7
%42 = load i32*, i32** %3
%43 = load i32, i32* %8
%44 = load i32, i32* %5
%45 = sub nsw i32 %43, %44
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %46
%48 = load i32, i32* %47
%49 = icmp slt i32 %41, %48
br label %50
50: ; preds = %40, %36
%51 = phi i1 [ false, %36 ], [ %49, %40 ]
br i1 %51, label %52, label %67
52: ; preds = %50
%53 = load i32*, i32** %3
%54 = load i32, i32* %8
%55 = load i32, i32* %5
%56 = sub nsw i32 %54, %55
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 %57
%59 = load i32, i32* %58
%60 = load i32*, i32** %3
%61 = load i32, i32* %8
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 %62
store i32 %59, i32* %63
%64 = load i32, i32* %5
%65 = load i32, i32* %8
%66 = sub nsw i32 %65, %64
store i32 %66, i32* %8
br label %36
67: ; preds = %50
%68 = load i32, i32* %7
%69 = load i32*, i32** %3
%70 = load i32, i32* %8
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %69, i64 %71
store i32 %68, i32* %72
br label %73
73: ; preds = %67
%74 = load i32, i32* %6
%75 = add nsw i32 %74, 1
store i32 %75, i32* %6
br label %25
76: ; preds = %25
br label %77
77: ; preds = %76
%78 = load i32, i32* %5
%79 = sdiv i32 %78, 3
store i32 %79, i32* %5
br label %20
80: ; preds = %20
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @shellSort(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = sdiv i32 %1, 9
%4 = icmp slt i32 %1, 9
br i1 %4, label %7, label %10
5: ; preds = %10
%6 = icmp sgt i32 %11, -1
br i1 %6, label %7, label %46
7: ; preds = %2, %5
%8 = phi i32 [ %13, %5 ], [ 1, %2 ]
%9 = sext i32 %1 to i64
br label %15
10: ; preds = %2, %10
%11 = phi i32 [ %13, %10 ], [ 1, %2 ]
%12 = mul nsw i32 %11, 3
%13 = add nsw i32 %12, 1
%14 = icmp slt i32 %12, %3
br i1 %14, label %10, label %5
15: ; preds = %7, %20
%16 = phi i32 [ %21, %20 ], [ %8, %7 ]
%17 = icmp slt i32 %16, %1
br i1 %17, label %18, label %20
18: ; preds = %15
%19 = sext i32 %16 to i64
br label %23
20: ; preds = %40, %15
%21 = sdiv i32 %16, 3
%22 = icmp sgt i32 %16, 2
br i1 %22, label %15, label %46
23: ; preds = %18, %40
%24 = phi i64 [ %19, %18 ], [ %44, %40 ]
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = icmp slt i64 %24, %19
%28 = trunc i64 %24 to i32
br i1 %27, label %40, label %29
29: ; preds = %23, %36
%30 = phi i32 [ %31, %36 ], [ %28, %23 ]
%31 = sub nsw i32 %30, %16
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = icmp slt i32 %26, %34
br i1 %35, label %36, label %40
36: ; preds = %29
%37 = sext i32 %30 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %37
store i32 %34, i32* %38
%39 = icmp slt i32 %31, %16
br i1 %39, label %40, label %29
40: ; preds = %29, %36, %23
%41 = phi i32 [ %28, %23 ], [ %31, %36 ], [ %30, %29 ]
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %42
store i32 %26, i32* %43
%44 = add nsw i64 %24, 1
%45 = icmp eq i64 %44, %9
br i1 %45, label %20, label %23
46: ; preds = %20, %5
ret void
}