#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*/ printf(char *, ...);
int rand();
void shell_sort() {
  int a[100], i, j, k, gap, t;
  for (i = 0; i < 100; i++) {
    a[i] = rand();
  }
  gap = 100 / 2;
  while (gap > 0) {
    for (k = 0; k < gap; k++) {
      for (i = k + gap; i < 100; i = i + gap) {
        for (j = i - gap; j >= k; j = j - gap) {
          if (a[j] > a[j + gap]) {
            t = a[j];
            a[j] = a[j + gap];
            a[j + gap] = t;
          } else {
            break;
          }
        }
      }
    }
    gap = gap / 2;
  }
  for (i = 0; i < 100; i++)
    printf("%8d", a[i]);
  printf("\n");
}


x86 assembly (clang, -O0):
<shell_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x1b0,%rsp
movl   $0x0,-0x194(%rbp)
cmpl   $0x64,-0x194(%rbp)
jge    116d <shell_sort+0x4d>
mov    $0x0,%al
call   1040 <rand@plt>
mov    %eax,%ecx
movslq -0x194(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0x190(%rbp,%rax,4)
mov    -0x194(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x194(%rbp)
jmp    1135 <shell_sort+0x15>
movl   $0x32,-0x1a0(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x1a0(%rbp)
jle    12d3 <shell_sort+0x1b3>
movl   $0x0,-0x19c(%rbp)
mov    -0x19c(%rbp),%eax
cmp    -0x1a0(%rbp),%eax
jge    12ba <shell_sort+0x19a>
mov    -0x19c(%rbp),%eax
add    -0x1a0(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x194(%rbp)
cmpl   $0x64,-0x194(%rbp)
jge    12a1 <shell_sort+0x181>
mov    -0x194(%rbp),%eax
sub    -0x1a0(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x198(%rbp)
mov    -0x198(%rbp),%eax
cmp    -0x19c(%rbp),%eax
jl     1285 <shell_sort+0x165>
movslq -0x198(%rbp),%rax
mov    -0x190(%rbp,%rax,4),%eax
mov    -0x198(%rbp),%ecx
add    -0x1a0(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
cmp    -0x190(%rbp,%rcx,4),%eax
jle    1264 <shell_sort+0x144>
movslq -0x198(%rbp),%rax
mov    -0x190(%rbp,%rax,4),%eax
mov    %eax,-0x1a4(%rbp)
mov    -0x198(%rbp),%eax
add    -0x1a0(%rbp),%eax
cltq
mov    -0x190(%rbp,%rax,4),%ecx
movslq -0x198(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0x190(%rbp,%rax,4)
mov    -0x1a4(%rbp),%ecx
mov    -0x198(%rbp),%eax
add    -0x1a0(%rbp),%eax
cltq
mov    %ecx,-0x190(%rbp,%rax,4)
jmp    1269 <shell_sort+0x149>
jmp    1285 <shell_sort+0x165>
jmp    126e <shell_sort+0x14e>
mov    -0x198(%rbp),%eax
sub    -0x1a0(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x198(%rbp)
jmp    11d1 <shell_sort+0xb1>
jmp    128a <shell_sort+0x16a>
mov    -0x194(%rbp),%eax
add    -0x1a0(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x194(%rbp)
jmp    11b2 <shell_sort+0x92>
jmp    12a6 <shell_sort+0x186>
mov    -0x19c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x19c(%rbp)
jmp    118e <shell_sort+0x6e>
mov    -0x1a0(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x1a0(%rbp)
jmp    1177 <shell_sort+0x57>
movl   $0x0,-0x194(%rbp)
cmpl   $0x64,-0x194(%rbp)
jge    131a <shell_sort+0x1fa>
movslq -0x194(%rbp),%rax
mov    -0x190(%rbp,%rax,4),%esi
lea    0xd01(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x194(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x194(%rbp)
jmp    12dd <shell_sort+0x1bd>
lea    0xce3(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
add    $0x1b0,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<shell_sort>:
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x198,%rsp
xor    %ebx,%ebx
nopl   0x0(%rax)
xor    %eax,%eax
call   1050 <rand@plt>
mov    %eax,(%rsp,%rbx,4)
add    $0x1,%rbx
cmp    $0x64,%rbx
jne    1140 <shell_sort+0x10>
mov    $0x32,%eax
jmp    1170 <shell_sort+0x40>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %eax,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
add    %eax,%ecx
sar    %ecx
cmp    $0x1,%eax
mov    %ecx,%eax
jle    11e1 <shell_sort+0xb1>
test   %eax,%eax
jle    11e1 <shell_sort+0xb1>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1187 <shell_sort+0x57>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%ecx
cmp    %eax,%ecx
je     1160 <shell_sort+0x30>
lea    (%rcx,%rax,1),%edi
cmp    $0x63,%edi
jg     1180 <shell_sort+0x50>
mov    %ecx,%r8d
jmp    11a9 <shell_sort+0x79>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
lea    (%r8,%rax,1),%edi
cmp    $0x64,%edi
jge    1180 <shell_sort+0x50>
mov    %r8d,%esi
mov    %edi,%r8d
cmp    %ecx,%esi
jl     11a0 <shell_sort+0x70>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movslq %esi,%rsi
mov    (%rsp,%rsi,4),%edi
lea    (%rax,%rsi,1),%edx
movslq %edx,%rbx
mov    (%rsp,%rbx,4),%edx
cmp    %edx,%edi
jle    11a0 <shell_sort+0x70>
mov    %edx,(%rsp,%rsi,4)
mov    %edi,(%rsp,%rbx,4)
sub    %eax,%esi
cmp    %ecx,%esi
jge    11c0 <shell_sort+0x90>
jmp    11a0 <shell_sort+0x70>
lea    0xe18(%rip),%r14
xor    %ebx,%ebx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rsp,%rbx,4),%esi
mov    %r14,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
add    $0x1,%rbx
cmp    $0x64,%rbx
jne    11f0 <shell_sort+0xc0>
mov    $0xa,%edi
add    $0x198,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
jmp    1030 <putchar@plt>

LLVM IR (-O0):
@.str = [4 x i8] c"%8d\00"
@.str.1 = [2 x i8] c"\0A\00"
define void @shell_sort() {
%1 = alloca [100 x i32]
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i32 0, i32* %2
br label %7
7: ; preds = %15, %0
%8 = load i32, i32* %2
%9 = icmp slt i32 %8, 100
br i1 %9, label %10, label %18
10: ; preds = %7
%11 = call i32 (...) @rand()
%12 = load i32, i32* %2
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds [100 x i32], [100 x i32]* %1, i64 0, i64 %13
store i32 %11, i32* %14
br label %15
15: ; preds = %10
%16 = load i32, i32* %2
%17 = add nsw i32 %16, 1
store i32 %17, i32* %2
br label %7
18: ; preds = %7
store i32 50, i32* %5
br label %19
19: ; preds = %89, %18
%20 = load i32, i32* %5
%21 = icmp sgt i32 %20, 0
br i1 %21, label %22, label %92
22: ; preds = %19
store i32 0, i32* %4
br label %23
23: ; preds = %86, %22
%24 = load i32, i32* %4
%25 = load i32, i32* %5
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %89
27: ; preds = %23
%28 = load i32, i32* %4
%29 = load i32, i32* %5
%30 = add nsw i32 %28, %29
store i32 %30, i32* %2
br label %31
31: ; preds = %81, %27
%32 = load i32, i32* %2
%33 = icmp slt i32 %32, 100
br i1 %33, label %34, label %85
34: ; preds = %31
%35 = load i32, i32* %2
%36 = load i32, i32* %5
%37 = sub nsw i32 %35, %36
store i32 %37, i32* %3
br label %38
38: ; preds = %76, %34
%39 = load i32, i32* %3
%40 = load i32, i32* %4
%41 = icmp sge i32 %39, %40
br i1 %41, label %42, label %80
42: ; preds = %38
%43 = load i32, i32* %3
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds [100 x i32], [100 x i32]* %1, i64 0, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = load i32, i32* %3
%48 = load i32, i32* %5
%49 = add nsw i32 %47, %48
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds [100 x i32], [100 x i32]* %1, i64 0, i64 %50
%52 = load i32, i32* %51
%53 = icmp sgt i32 %46, %52
br i1 %53, label %54, label %74
54: ; preds = %42
%55 = load i32, i32* %3
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds [100 x i32], [100 x i32]* %1, i64 0, i64 %56
%58 = load i32, i32* %57
store i32 %58, i32* %6
%59 = load i32, i32* %3
%60 = load i32, i32* %5
%61 = add nsw i32 %59, %60
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds [100 x i32], [100 x i32]* %1, i64 0, i64 %62
%64 = load i32, i32* %63
%65 = load i32, i32* %3
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds [100 x i32], [100 x i32]* %1, i64 0, i64 %66
store i32 %64, i32* %67
%68 = load i32, i32* %6
%69 = load i32, i32* %3
%70 = load i32, i32* %5
%71 = add nsw i32 %69, %70
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds [100 x i32], [100 x i32]* %1, i64 0, i64 %72
store i32 %68, i32* %73
br label %75
74: ; preds = %42
br label %80
75: ; preds = %54
br label %76
76: ; preds = %75
%77 = load i32, i32* %3
%78 = load i32, i32* %5
%79 = sub nsw i32 %77, %78
store i32 %79, i32* %3
br label %38
80: ; preds = %74, %38
br label %81
81: ; preds = %80
%82 = load i32, i32* %2
%83 = load i32, i32* %5
%84 = add nsw i32 %82, %83
store i32 %84, i32* %2
br label %31
85: ; preds = %31
br label %86
86: ; preds = %85
%87 = load i32, i32* %4
%88 = add nsw i32 %87, 1
store i32 %88, i32* %4
br label %23
89: ; preds = %23
%90 = load i32, i32* %5
%91 = sdiv i32 %90, 2
store i32 %91, i32* %5
br label %19
92: ; preds = %19
store i32 0, i32* %2
br label %93
93: ; preds = %102, %92
%94 = load i32, i32* %2
%95 = icmp slt i32 %94, 100
br i1 %95, label %96, label %105
96: ; preds = %93
%97 = load i32, i32* %2
%98 = sext i32 %97 to i64
%99 = getelementptr inbounds [100 x i32], [100 x i32]* %1, i64 0, i64 %98
%100 = load i32, i32* %99
%101 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %100)
br label %102
102: ; preds = %96
%103 = load i32, i32* %2
%104 = add nsw i32 %103, 1
store i32 %104, i32* %2
br label %93
105: ; preds = %93
%106 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0))
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [4 x i8] c"%8d\00"
define void @shell_sort() {
%1 = alloca [100 x i32]
%2 = bitcast [100 x i32]* %1 to i8*
br label %3
3: ; preds = %0, %3
%4 = phi i64 [ 0, %0 ], [ %7, %3 ]
%5 = tail call i32 (...) @rand()
%6 = getelementptr inbounds [100 x i32], [100 x i32]* %1, i64 0, i64 %4
store i32 %5, i32* %6
%7 = add nuw nsw i64 %4, 1
%8 = icmp eq i64 %7, 100
br i1 %8, label %9, label %3
9: ; preds = %3, %39
%10 = phi i32 [ %40, %39 ], [ 50, %3 ]
%11 = icmp sgt i32 %10, 0
br i1 %11, label %12, label %42
12: ; preds = %9, %36
%13 = phi i32 [ %37, %36 ], [ 0, %9 ]
%14 = add nsw i32 %13, %10
%15 = icmp slt i32 %14, 100
br i1 %15, label %16, label %36
16: ; preds = %12, %33
%17 = phi i32 [ %34, %33 ], [ %14, %12 ]
%18 = phi i32 [ %17, %33 ], [ %13, %12 ]
%19 = icmp slt i32 %18, %13
br i1 %19, label %33, label %20
20: ; preds = %16, %30
%21 = phi i32 [ %31, %30 ], [ %18, %16 ]
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds [100 x i32], [100 x i32]* %1, i64 0, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = add nsw i32 %21, %10
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds [100 x i32], [100 x i32]* %1, i64 0, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = icmp sgt i32 %24, %28
br i1 %29, label %30, label %33
30: ; preds = %20
store i32 %28, i32* %23
store i32 %24, i32* %27
%31 = sub nsw i32 %21, %10
%32 = icmp slt i32 %31, %13
br i1 %32, label %33, label %20
33: ; preds = %20, %30, %16
%34 = add nsw i32 %17, %10
%35 = icmp slt i32 %34, 100
br i1 %35, label %16, label %36
36: ; preds = %33, %12
%37 = add nuw nsw i32 %13, 1
%38 = icmp eq i32 %37, %10
br i1 %38, label %39, label %12
39: ; preds = %36
%40 = sdiv i32 %10, 2
%41 = icmp sgt i32 %10, 1
br i1 %41, label %9, label %42
42: ; preds = %9, %39
br label %43
43: ; preds = %42, %43
%44 = phi i64 [ %48, %43 ], [ 0, %42 ]
%45 = getelementptr inbounds [100 x i32], [100 x i32]* %1, i64 0, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %46)
%48 = add nuw nsw i64 %44, 1
%49 = icmp eq i64 %48, 100
br i1 %49, label %50, label %43
50: ; preds = %43
%51 = tail call i32 @putchar(i32 10)
ret void
}