#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*/ printarray();
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int, ...);
void bubble_sort(int a[], int n) {
  int i;
  for (i = 0; i < n - 1; i++) {
    printf("%d:\n", i);
    int j;
    for (j = 0; j < n - 1 - i; j++) {
      if (a[j] > a[j + 1]) {
        printf("\texchange(a[%d],a[%d])=(%d,%d)\n", j, j + 1, a[j], a[j + 1]);
        printarray();
        int temp = a[j];
        a[j] = a[j + 1];
        a[j + 1] = temp;
        printarray();
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bubble_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1237 <bubble_sort+0x117>
mov    -0x10(%rbp),%esi
lea    0xeaf(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
sub    -0x10(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1224 <bubble_sort+0x104>
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    1211 <bubble_sort+0xf1>
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%edi
add    $0x1,%edi
movslq %edi,%rdi
mov    (%rax,%rdi,4),%r8d
lea    0xe45(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    $0x0,%al
call   1040 <printarray@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    $0x0,%al
call   1040 <printarray@plt>
jmp    1216 <bubble_sort+0xf6>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    115f <bubble_sort+0x3f>
jmp    1229 <bubble_sort+0x109>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1136 <bubble_sort+0x16>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bubble_sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
cmp    $0x2,%esi
jl     11bd <bubble_sort+0x9d>
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%rbx
add    $0xffffffff,%ebp
lea    0xec2(%rip),%r12
mov    %ebp,%r14d
xor    %r13d,%r13d
mov    %ebp,0x4(%rsp)
jmp    1161 <bubble_sort+0x41>
nop
add    $0x1,%r13d
add    $0xffffffff,%r14d
mov    0x4(%rsp),%ebp
cmp    %ebp,%r13d
je     11bd <bubble_sort+0x9d>
mov    %r14d,%r14d
lea    0xe95(%rip),%rdi
mov    %r13d,%esi
xor    %eax,%eax
call   1030 <printf@plt>
cmp    %r13d,%ebp
jle    1150 <bubble_sort+0x30>
xor    %ebp,%ebp
jmp    1188 <bubble_sort+0x68>
xchg   %ax,%ax
mov    %r15,%rbp
cmp    %r15,%r14
je     1150 <bubble_sort+0x30>
mov    (%rbx,%rbp,4),%ecx
mov    0x4(%rbx,%rbp,4),%r8d
lea    0x1(%rbp),%r15
cmp    %r8d,%ecx
jle    1180 <bubble_sort+0x60>
lea    0x1(%rbp),%edx
mov    %r12,%rdi
mov    %ebp,%esi
xor    %eax,%eax
call   1030 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
call   1040 <printarray@plt>
rolq   $0x20,(%rbx,%rbp,4)
xor    %eax,%eax
call   1040 <printarray@plt>
jmp    1180 <bubble_sort+0x60>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [5 x i8] c"%d:\0A\00"
@.str.1 = [32 x i8] c"\09exchange(a[%d],a[%d])=(%d,%d)\0A\00"
define void @bubble_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 = %80, %2
%9 = load i32, i32* %5
%10 = load i32, i32* %4
%11 = sub nsw i32 %10, 1
%12 = icmp slt i32 %9, %11
br i1 %12, label %13, label %83
13: ; preds = %8
%14 = load i32, i32* %5
%15 = call i32 (i8*, i32, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([5 x i8], [5 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %14)
store i32 0, i32* %6
br label %16
16: ; preds = %76, %13
%17 = load i32, i32* %6
%18 = load i32, i32* %4
%19 = sub nsw i32 %18, 1
%20 = load i32, i32* %5
%21 = sub nsw i32 %19, %20
%22 = icmp slt i32 %17, %21
br i1 %22, label %23, label %79
23: ; preds = %16
%24 = load i32*, i32** %3
%25 = load i32, i32* %6
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = load i32*, i32** %3
%30 = load i32, i32* %6
%31 = add nsw i32 %30, 1
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = icmp sgt i32 %28, %34
br i1 %35, label %36, label %75
36: ; preds = %23
%37 = load i32, i32* %6
%38 = load i32, i32* %6
%39 = add nsw i32 %38, 1
%40 = load i32*, i32** %3
%41 = load i32, i32* %6
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = load i32*, i32** %3
%46 = load i32, i32* %6
%47 = add nsw i32 %46, 1
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = call i32 (i8*, i32, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([32 x i8], [32 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %37, i32 %39, i32 %44, i32 %50)
%52 = call i32 (...) @printarray()
%53 = load i32*, i32** %3
%54 = load i32, i32* %6
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 %55
%57 = load i32, i32* %56
store i32 %57, i32* %7
%58 = load i32*, i32** %3
%59 = load i32, i32* %6
%60 = add nsw i32 %59, 1
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %58, i64 %61
%63 = load i32, i32* %62
%64 = load i32*, i32** %3
%65 = load i32, i32* %6
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 %66
store i32 %63, i32* %67
%68 = load i32, i32* %7
%69 = load i32*, i32** %3
%70 = load i32, i32* %6
%71 = add nsw i32 %70, 1
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %69, i64 %72
store i32 %68, i32* %73
%74 = call i32 (...) @printarray()
br label %75
75: ; preds = %36, %23
br label %76
76: ; preds = %75
%77 = load i32, i32* %6
%78 = add nsw i32 %77, 1
store i32 %78, i32* %6
br label %16
79: ; preds = %16
br label %80
80: ; preds = %79
%81 = load i32, i32* %5
%82 = add nsw i32 %81, 1
store i32 %82, i32* %5
br label %8
83: ; preds = %8
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [5 x i8] c"%d:\0A\00"
@.str.1 = [32 x i8] c"\09exchange(a[%d],a[%d])=(%d,%d)\0A\00"
define void @bubble_sort(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = add i32 %1, -1
%4 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %4, label %5, label %34
5: ; preds = %2, %30
%6 = phi i32 [ %32, %30 ], [ %3, %2 ]
%7 = phi i32 [ %31, %30 ], [ 0, %2 ]
%8 = tail call i32 (i8*, i32, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([5 x i8], [5 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %7)
%9 = icmp sgt i32 %3, %7
br i1 %9, label %10, label %30
10: ; preds = %5
%11 = zext i32 %6 to i64
br label %12
12: ; preds = %10, %28
%13 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %16, %28 ]
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
%16 = add nuw nsw i64 %13, 1
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %16
%18 = load i32, i32* %17
%19 = icmp sgt i32 %15, %18
br i1 %19, label %20, label %28
20: ; preds = %12
%21 = trunc i64 %16 to i32
%22 = trunc i64 %13 to i32
%23 = tail call i32 (i8*, i32, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([32 x i8], [32 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %22, i32 %21, i32 %15, i32 %18)
%24 = tail call i32 (...) @printarray()
%25 = load i32, i32* %14
%26 = load i32, i32* %17
store i32 %26, i32* %14
store i32 %25, i32* %17
%27 = tail call i32 (...) @printarray()
br label %28
28: ; preds = %12, %20
%29 = icmp eq i64 %16, %11
br i1 %29, label %30, label %12
30: ; preds = %28, %5
%31 = add nuw nsw i32 %7, 1
%32 = add i32 %6, -1
%33 = icmp eq i32 %31, %3
br i1 %33, label %34, label %5
34: ; preds = %30, %2
ret void
}