#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*/ heap_add(int *, int, int);
int /*<<< orphan*/ heap_del(int *, int, int /*<<< orphan*/);
int /*<<< orphan*/ print_array(int *, int);
void heap_sort(int *num, int length) {
  int tmp, i;
  for (i = 1; i < length; i++) {
    heap_add(num, length, i);
  }
  print_array(num, length);
  for (i = 0; i < length; i++) {
    tmp = num[length - 1 - i];
    num[length - 1 - i] = num[0];
    num[0] = tmp;
    heap_del(num, length - 1 - i, 0);
  }
  for (i = 0; i < length / 2; i++) {
    tmp = num[i];
    num[i] = num[length - i - 1];
    num[length - i - 1] = tmp;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<heap_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    116f <heap_sort+0x3f>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edx
call   1030 <heap_add@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1146 <heap_sort+0x16>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
call   1040 <print_array@plt>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11e8 <heap_sort+0xb8>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
sub    -0x14(%rbp),%esi
xor    %edx,%edx
call   1050 <heap_del@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1182 <heap_sort+0x52>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jge    125d <heap_sort+0x12d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11ef <heap_sort+0xbf>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<heap_sort>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%rbx
cmp    $0x2,%esi
jl     1165 <heap_sort+0x35>
mov    $0x1,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %rbx,%rdi
mov    %r14d,%esi
mov    %ebp,%edx
call   1030 <heap_add@plt>
add    $0x1,%ebp
cmp    %ebp,%r14d
jne    1150 <heap_sort+0x20>
mov    %rbx,%rdi
mov    %r14d,%esi
call   1040 <print_array@plt>
test   %r14d,%r14d
jle    11a0 <heap_sort+0x70>
mov    %r14d,%ebp
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0xffffffffffffffff,%rbp
movslq %ebp,%rsi
mov    (%rbx,%rsi,4),%eax
mov    (%rbx),%ecx
mov    %ecx,(%rbx,%rsi,4)
mov    %eax,(%rbx)
mov    %rbx,%rdi
xor    %edx,%edx
call   1050 <heap_del@plt>
test   %rbp,%rbp
jne    1180 <heap_sort+0x50>
cmp    $0x2,%r14d
jl     121b <heap_sort+0xeb>
mov    %r14d,%r8d
shr    %r8d
cmp    $0x1,%r8d
jne    11b6 <heap_sort+0x86>
xor    %ecx,%ecx
jmp    11ff <heap_sort+0xcf>
mov    %r8d,%edx
and    $0xfffffffe,%edx
lea    -0x2(%r14),%esi
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    (%rbx,%rcx,4),%edi
lea    0x1(%rsi),%ebp
movslq %ebp,%rbp
mov    (%rbx,%rbp,4),%eax
mov    %eax,(%rbx,%rcx,4)
mov    %edi,(%rbx,%rbp,4)
mov    0x4(%rbx,%rcx,4),%eax
movslq %esi,%rsi
mov    (%rbx,%rsi,4),%edi
mov    %edi,0x4(%rbx,%rcx,4)
mov    %eax,(%rbx,%rsi,4)
add    $0x2,%rcx
add    $0xfffffffe,%esi
cmp    %rcx,%rdx
jne    11d0 <heap_sort+0xa0>
test   $0x1,%r8b
je     121b <heap_sort+0xeb>
mov    (%rbx,%rcx,4),%eax
mov    %ecx,%edx
not    %edx
add    %r14d,%edx
movslq %edx,%rdx
mov    (%rbx,%rdx,4),%esi
mov    %esi,(%rbx,%rcx,4)
mov    %eax,(%rbx,%rdx,4)
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @heap_sort(i32* %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %3, label %4, label %9
4: ; preds = %2, %4
%5 = phi i32 [ %7, %4 ], [ 1, %2 ]
%6 = tail call i32 @heap_add(i32* %0, i32 %1, i32 %5)
%7 = add nuw nsw i32 %5, 1
%8 = icmp eq i32 %7, %1
br i1 %8, label %9, label %4
9: ; preds = %4, %2
%10 = tail call i32 @print_array(i32* %0, i32 %1)
%11 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %11, label %12, label %14
12: ; preds = %9
%13 = zext i32 %1 to i64
br label %22
14: ; preds = %22, %9
br i1 %3, label %15, label %69
15: ; preds = %14
%16 = lshr i32 %1, 1
%17 = zext i32 %16 to i64
%18 = and i64 %17, 1
%19 = icmp eq i32 %16, 1
br i1 %19, label %57, label %20
20: ; preds = %15
%21 = and i64 %17, 2147483646
br label %34
22: ; preds = %12, %22
%23 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %32, %22 ]
%24 = trunc i64 %23 to i32
%25 = xor i32 %24, -1
%26 = add i32 %25, %1
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = load i32, i32* %0
store i32 %30, i32* %28
store i32 %29, i32* %0
%31 = tail call i32 @heap_del(i32* %0, i32 %26, i32 0)
%32 = add nuw nsw i64 %23, 1
%33 = icmp eq i64 %32, %13
br i1 %33, label %14, label %22
34: ; preds = %34, %20
%35 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %54, %34 ]
%36 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %55, %34 ]
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %35
%38 = load i32, i32* %37
%39 = trunc i64 %35 to i32
%40 = xor i32 %39, -1
%41 = add i32 %40, %1
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
store i32 %44, i32* %37
store i32 %38, i32* %43
%45 = or i64 %35, 1
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = trunc i64 %45 to i32
%49 = xor i32 %48, -1
%50 = add i32 %49, %1
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
store i32 %53, i32* %46
store i32 %47, i32* %52
%54 = add nuw nsw i64 %35, 2
%55 = add i64 %36, 2
%56 = icmp eq i64 %55, %21
br i1 %56, label %57, label %34
57: ; preds = %34, %15
%58 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %54, %34 ]
%59 = icmp eq i64 %18, 0
br i1 %59, label %69, label %60
60: ; preds = %57
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %58
%62 = load i32, i32* %61
%63 = trunc i64 %58 to i32
%64 = xor i32 %63, -1
%65 = add i32 %64, %1
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %66
%68 = load i32, i32* %67
store i32 %68, i32* %61
store i32 %62, i32* %67
br label %69
69: ; preds = %60, %57, %14
ret void
}