void shell_sort(int numbers[], int array_size) {
  int i, j, increment, temp;
  increment = 3;
  while (increment > 0) {
    for (i = 0; i < array_size; i++) {
      j = i;
      temp = numbers[i];
      while ((j >= increment) && (numbers[j - increment] > temp)) {
        numbers[j] = numbers[j - increment];
        j = j - increment;
      }
      numbers[j] = temp;
    }
    if (increment / 2 != 0)
      increment = increment / 2;
    else if (increment == 1)
      increment = 0;
    else
      increment = 1;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<shell_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x3,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
jle    1210 <shell_sort+0x110>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11c2 <shell_sort+0xc2>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x1d(%rbp)
jl     116d <shell_sort+0x6d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    -0x18(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
setg   %al
mov    %al,-0x1d(%rbp)
mov    -0x1d(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    117d <shell_sort+0x7d>
jmp    11a6 <shell_sort+0xa6>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    -0x18(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1143 <shell_sort+0x43>
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1123 <shell_sort+0x23>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x0,%eax
je     11e9 <shell_sort+0xe9>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    120b <shell_sort+0x10b>
cmpl   $0x1,-0x18(%rbp)
jne    11ff <shell_sort+0xff>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
jmp    1206 <shell_sort+0x106>
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
jmp    120b <shell_sort+0x10b>
jmp    1112 <shell_sort+0x12>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<shell_sort>:
test   %esi,%esi
jle    119b <shell_sort+0x9b>
mov    %esi,%r8d
xor    %r9d,%r9d
jmp    111f <shell_sort+0x1f>
movslq %ecx,%rax
mov    %edx,(%rdi,%rax,4)
add    $0x1,%r9
cmp    %r8,%r9
je     1149 <shell_sort+0x49>
mov    (%rdi,%r9,4),%edx
mov    %r9d,%ecx
cmp    $0x3,%r9
jb     1110 <shell_sort+0x10>
mov    %r9,%rcx
nop
mov    -0xc(%rdi,%rcx,4),%eax
cmp    %edx,%eax
jle    1110 <shell_sort+0x10>
mov    %eax,(%rdi,%rcx,4)
add    $0xfffffffffffffffd,%rcx
lea    0x3(%rcx),%eax
cmp    $0x5,%eax
jg     1130 <shell_sort+0x30>
jmp    1110 <shell_sort+0x10>
test   %esi,%esi
jle    119b <shell_sort+0x9b>
xor    %ecx,%ecx
jmp    116e <shell_sort+0x6e>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cltq
mov    %edx,(%rdi,%rax,4)
add    $0x1,%rcx
cmp    %r8,%rcx
je     119b <shell_sort+0x9b>
mov    (%rdi,%rcx,4),%edx
mov    $0x0,%eax
test   %rcx,%rcx
je     1160 <shell_sort+0x60>
mov    %rcx,%rax
xchg   %ax,%ax
mov    -0x4(%rdi,%rax,4),%esi
cmp    %edx,%esi
jle    1160 <shell_sort+0x60>
mov    %esi,(%rdi,%rax,4)
add    $0xffffffffffffffff,%rax
lea    0x1(%rax),%esi
cmp    $0x2,%esi
jge    1180 <shell_sort+0x80>
xor    %eax,%eax
jmp    1160 <shell_sort+0x60>
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @shell_sort(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %56
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
br label %6
6: ; preds = %4, %23
%7 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %27, %23 ]
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %7
%9 = load i32, i32* %8
%10 = icmp ult i64 %7, 3
%11 = trunc i64 %7 to i32
br i1 %10, label %23, label %12
12: ; preds = %6, %19
%13 = phi i32 [ %14, %19 ], [ %11, %6 ]
%14 = add nsw i32 %13, -3
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
%18 = icmp sgt i32 %17, %9
br i1 %18, label %19, label %23
19: ; preds = %12
%20 = sext i32 %13 to i64
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %20
store i32 %17, i32* %21
%22 = icmp slt i32 %13, 6
br i1 %22, label %23, label %12
23: ; preds = %12, %19, %6
%24 = phi i32 [ %11, %6 ], [ %14, %19 ], [ %13, %12 ]
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %25
store i32 %9, i32* %26
%27 = add nuw nsw i64 %7, 1
%28 = icmp eq i64 %27, %5
br i1 %28, label %29, label %6
29: ; preds = %23
br i1 %3, label %30, label %56
30: ; preds = %29
%31 = zext i32 %1 to i64
br label %32
32: ; preds = %50, %30
%33 = phi i64 [ 0, %30 ], [ %54, %50 ]
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = icmp eq i64 %33, 0
br i1 %36, label %50, label %37
37: ; preds = %32
%38 = trunc i64 %33 to i32
br label %39
39: ; preds = %37, %46
%40 = phi i32 [ %41, %46 ], [ %38, %37 ]
%41 = add nsw i32 %40, -1
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = icmp sgt i32 %44, %35
br i1 %45, label %46, label %50
46: ; preds = %39
%47 = sext i32 %40 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %47
store i32 %44, i32* %48
%49 = icmp slt i32 %40, 2
br i1 %49, label %50, label %39
50: ; preds = %39, %46, %32
%51 = phi i32 [ 0, %32 ], [ 0, %46 ], [ %40, %39 ]
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %52
store i32 %35, i32* %53
%54 = add nuw nsw i64 %33, 1
%55 = icmp eq i64 %54, %31
br i1 %55, label %56, label %32
56: ; preds = %50, %2, %29
ret void
}