void ShellSort(char array[], unsigned int size) {
  unsigned long int gaps[] = {1,         9,          34,        182,
                              836,       4025,       19001,     90358,
                              428481,    2034035,    9651787,   45806244,
                              217378076, 1031612713, 2147483647};
  int i, j, k, gap;
  char temp;
  for (k = 0; gaps[k] < size; k++)
    ;
  while (--k >= 0) {
    gap = gaps[k];
    for (i = gap; i < size; i++) {
      temp = array[i];
      j = i;
      while (j >= gap && array[j - gap] > temp) {
        array[j] = array[j - gap];
        j = j - gap;
      }
      array[j] = temp;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<ShellSort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0xb0,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
lea    -0x90(%rbp),%rdi
lea    0xed0(%rip),%rsi
mov    $0x78,%edx
call   1030 <memcpy@plt>
movl   $0x0,-0x9c(%rbp)
movslq -0x9c(%rbp),%rax
mov    -0x90(%rbp,%rax,8),%rax
ff
mov    -0xc(%rbp),%ecx
cmp    %rcx,%rax
jae    1178 <ShellSort+0x68>
jmp    1164 <ShellSort+0x54>
mov    -0x9c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x9c(%rbp)
jmp    1144 <ShellSort+0x34>
jmp    117d <ShellSort+0x6d>
mov    -0x9c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x9c(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
jl     12a3 <ShellSort+0x193>
movslq -0x9c(%rbp),%rax
mov    -0x90(%rbp,%rax,8),%rax
ff
mov    %eax,-0xa0(%rbp)
mov    -0xa0(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x94(%rbp)
mov    -0x94(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jae    129e <ShellSort+0x18e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x94(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0xa1(%rbp)
mov    -0x94(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x98(%rbp)
mov    -0x98(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0xa0(%rbp),%ecx
mov    %al,-0xa2(%rbp)
jl     1228 <ShellSort+0x118>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x98(%rbp),%ecx
sub    -0xa0(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
movsbl -0xa1(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
setg   %al
mov    %al,-0xa2(%rbp)
mov    -0xa2(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    123b <ShellSort+0x12b>
jmp    1276 <ShellSort+0x166>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x98(%rbp),%ecx
sub    -0xa0(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x98(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x98(%rbp),%eax
sub    -0xa0(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x98(%rbp)
jmp    11e5 <ShellSort+0xd5>
mov    -0xa1(%rbp),%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x98(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x94(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x94(%rbp)
jmp    11b6 <ShellSort+0xa6>
jmp    117d <ShellSort+0x6d>
add    $0xb0,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<ShellSort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
mov    %esi,%ecx
mov    $0xffffffffffffffff,%rax
lea    0xeea(%rip),%rdx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rax
lea    0x8(%rdx),%rbp
cmp    %rcx,(%rdx)
mov    %rbp,%rdx
jb     1120 <ShellSort+0x20>
test   %eax,%eax
je     11ce <ShellSort+0xce>
mov    %eax,%r9d
lea    0xebe(%rip),%r8
jmp    1156 <ShellSort+0x56>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
cmp    $0x2,%r10d
jl     11ce <ShellSort+0xce>
mov    %r9,%r10
add    $0xffffffffffffffff,%r9
mov    %r9d,%eax
mov    (%r8,%rax,8),%rcx
cmp    %esi,%ecx
jae    1150 <ShellSort+0x50>
movslq %ecx,%r11
xor    %r14d,%r14d
mov    %r11,%r15
jmp    1193 <ShellSort+0x93>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movslq %ebp,%rax
mov    %bl,(%rdi,%rax,1)
add    $0x1,%r15
add    $0x1,%r14d
cmp    %esi,%r15d
jae    1150 <ShellSort+0x50>
mov    (%rdi,%r15,1),%bl
mov    %r15d,%ebp
cmp    %r11,%r15
jl     1180 <ShellSort+0x80>
mov    %r14d,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
lea    (%rcx,%rdx,1),%ebp
movslq %edx,%rax
movzbl (%rdi,%rax,1),%eax
cmp    %bl,%al
jle    1180 <ShellSort+0x80>
movslq %ebp,%rbp
mov    %al,(%rdi,%rbp,1)
sub    %ecx,%edx
jge    11b0 <ShellSort+0xb0>
add    %ecx,%edx
mov    %edx,%ebp
jmp    1180 <ShellSort+0x80>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@__const.ShellSort.gaps = [15 x i64] [i64 1, i64 9, i64 34, i64 182, i64 836, i64 4025, i64 19001, i64 90358, i64 428481, i64 2034035, i64 9651787, i64 45806244, i64 217378076, i64 1031612713, i64 2147483647]
define void @ShellSort(i8* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i32
%5 = alloca [15 x i64]
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i8
store i8* %0, i8** %3
store i32 %1, i32* %4
%11 = bitcast [15 x i64]* %5 to i8*
store i32 0, i32* %8
br label %12
12: ; preds = %21, %2
%13 = load i32, i32* %8
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds [15 x i64], [15 x i64]* %5, i64 0, i64 %14
%16 = load i64, i64* %15
%17 = load i32, i32* %4
%18 = zext i32 %17 to i64
%19 = icmp ult i64 %16, %18
br i1 %19, label %20, label %24
20: ; preds = %12
br label %21
21: ; preds = %20
%22 = load i32, i32* %8
%23 = add nsw i32 %22, 1
store i32 %23, i32* %8
br label %12
24: ; preds = %12
br label %25
25: ; preds = %89, %24
%26 = load i32, i32* %8
%27 = add nsw i32 %26, -1
store i32 %27, i32* %8
%28 = icmp sge i32 %27, 0
br i1 %28, label %29, label %90
29: ; preds = %25
%30 = load i32, i32* %8
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds [15 x i64], [15 x i64]* %5, i64 0, i64 %31
%33 = load i64, i64* %32
%34 = trunc i64 %33 to i32
store i32 %34, i32* %9
%35 = load i32, i32* %9
store i32 %35, i32* %6
br label %36
36: ; preds = %86, %29
%37 = load i32, i32* %6
%38 = load i32, i32* %4
%39 = icmp ult i32 %37, %38
br i1 %39, label %40, label %89
40: ; preds = %36
%41 = load i8*, i8** %3
%42 = load i32, i32* %6
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %41, i64 %43
%45 = load i8, i8* %44
store i8 %45, i8* %10
%46 = load i32, i32* %6
store i32 %46, i32* %7
br label %47
47: ; preds = %65, %40
%48 = load i32, i32* %7
%49 = load i32, i32* %9
%50 = icmp sge i32 %48, %49
br i1 %50, label %51, label %63
51: ; preds = %47
%52 = load i8*, i8** %3
%53 = load i32, i32* %7
%54 = load i32, i32* %9
%55 = sub nsw i32 %53, %54
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i8, i8* %52, i64 %56
%58 = load i8, i8* %57
%59 = sext i8 %58 to i32
%60 = load i8, i8* %10
%61 = sext i8 %60 to i32
%62 = icmp sgt i32 %59, %61
br label %63
63: ; preds = %51, %47
%64 = phi i1 [ false, %47 ], [ %62, %51 ]
br i1 %64, label %65, label %80
65: ; preds = %63
%66 = load i8*, i8** %3
%67 = load i32, i32* %7
%68 = load i32, i32* %9
%69 = sub nsw i32 %67, %68
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds i8, i8* %66, i64 %70
%72 = load i8, i8* %71
%73 = load i8*, i8** %3
%74 = load i32, i32* %7
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds i8, i8* %73, i64 %75
store i8 %72, i8* %76
%77 = load i32, i32* %7
%78 = load i32, i32* %9
%79 = sub nsw i32 %77, %78
store i32 %79, i32* %7
br label %47
80: ; preds = %63
%81 = load i8, i8* %10
%82 = load i8*, i8** %3
%83 = load i32, i32* %7
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds i8, i8* %82, i64 %84
store i8 %81, i8* %85
br label %86
86: ; preds = %80
%87 = load i32, i32* %6
%88 = add nsw i32 %87, 1
store i32 %88, i32* %6
br label %36
89: ; preds = %36
br label %25
90: ; preds = %25
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@__const.ShellSort.gaps = [15 x i64] [i64 1, i64 9, i64 34, i64 182, i64 836, i64 4025, i64 19001, i64 90358, i64 428481, i64 2034035, i64 9651787, i64 45806244, i64 217378076, i64 1031612713, i64 2147483647]
define void @ShellSort(i8* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = zext i32 %1 to i64
br label %4
4: ; preds = %4, %2
%5 = phi i64 [ %9, %4 ], [ 0, %2 ]
%6 = getelementptr inbounds [15 x i64], [15 x i64]* @__const.ShellSort.gaps, i64 0, i64 %5
%7 = load i64, i64* %6
%8 = icmp ult i64 %7, %3
%9 = add nuw i64 %5, 1
br i1 %8, label %4, label %10
10: ; preds = %4
%11 = trunc i64 %5 to i32
%12 = icmp eq i32 %11, 0
br i1 %12, label %53, label %13
13: ; preds = %10
%14 = and i64 %5, 4294967295
br label %18
15: ; preds = %46, %18
%16 = trunc i64 %19 to i32
%17 = icmp sgt i32 %16, 1
br i1 %17, label %18, label %53
18: ; preds = %13, %15
%19 = phi i64 [ %14, %13 ], [ %20, %15 ]
%20 = add nsw i64 %19, -1
%21 = and i64 %20, 4294967295
%22 = getelementptr inbounds [15 x i64], [15 x i64]* @__const.ShellSort.gaps, i64 0, i64 %21
%23 = load i64, i64* %22
%24 = trunc i64 %23 to i32
%25 = icmp ult i32 %24, %1
br i1 %25, label %26, label %15
26: ; preds = %18
%27 = shl i64 %23, 32
%28 = ashr exact i64 %27, 32
br label %29
29: ; preds = %26, %46
%30 = phi i64 [ %28, %26 ], [ %50, %46 ]
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %30
%32 = load i8, i8* %31
%33 = icmp slt i64 %30, %28
%34 = trunc i64 %30 to i32
br i1 %33, label %46, label %35
35: ; preds = %29, %42
%36 = phi i32 [ %37, %42 ], [ %34, %29 ]
%37 = sub nsw i32 %36, %24
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %38
%40 = load i8, i8* %39
%41 = icmp sgt i8 %40, %32
br i1 %41, label %42, label %46
42: ; preds = %35
%43 = sext i32 %36 to i64
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %43
store i8 %40, i8* %44
%45 = icmp slt i32 %37, %24
br i1 %45, label %46, label %35
46: ; preds = %35, %42, %29
%47 = phi i32 [ %34, %29 ], [ %37, %42 ], [ %36, %35 ]
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %48
store i8 %32, i8* %49
%50 = add nsw i64 %30, 1
%51 = trunc i64 %50 to i32
%52 = icmp ult i32 %51, %1
br i1 %52, label %29, label %15
53: ; preds = %15, %10
ret void
}