void bubble_sort(int *const arr, const int size) {
  void swap(int *element1_ptr, int *element2_ptr);
  int pass;
  int j;
  for (pass = 0; pass < size - 1; pass++) {
    for (j = 0; j < size - 1; j++) {
      if (arr[j] > arr[j + 1]) {
        swap(&arr[j], &arr[j + 1]);
      }
    }
  }
}


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    11bd <bubble_sort+0xad>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11aa <bubble_sort+0x9a>
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    1197 <bubble_sort+0x87>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
jmp    119c <bubble_sort+0x8c>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    113e <bubble_sort+0x2e>
jmp    11af <bubble_sort+0x9f>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1126 <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     117f <bubble_sort+0x6f>
mov    %esi,%r12d
mov    %rdi,%r14
add    $0xffffffff,%r12d
mov    %r12d,%r15d
add    $0x4,%r14
xor    %r13d,%r13d
jmp    1149 <bubble_sort+0x39>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r13d
cmp    %r12d,%r13d
je     117f <bubble_sort+0x6f>
mov    %r15,%rbp
mov    %r14,%rbx
jmp    116a <bubble_sort+0x5a>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x4,%rbx
add    $0xffffffffffffffff,%rbp
je     1140 <bubble_sort+0x30>
mov    -0x4(%rbx),%eax
cmp    (%rbx),%eax
jle    1160 <bubble_sort+0x50>
lea    -0x4(%rbx),%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1030 <swap@plt>
jmp    1160 <bubble_sort+0x50>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @bubble_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 0, i32* %5
br label %7
7: ; preds = %46, %2
%8 = load i32, i32* %5
%9 = load i32, i32* %4
%10 = sub nsw i32 %9, 1
%11 = icmp slt i32 %8, %10
br i1 %11, label %12, label %49
12: ; preds = %7
store i32 0, i32* %6
br label %13
13: ; preds = %42, %12
%14 = load i32, i32* %6
%15 = load i32, i32* %4
%16 = sub nsw i32 %15, 1
%17 = icmp slt i32 %14, %16
br i1 %17, label %18, label %45
18: ; preds = %13
%19 = load i32*, i32** %3
%20 = load i32, i32* %6
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = load i32*, i32** %3
%25 = load i32, i32* %6
%26 = add nsw i32 %25, 1
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = icmp sgt i32 %23, %29
br i1 %30, label %31, label %41
31: ; preds = %18
%32 = load i32*, i32** %3
%33 = load i32, i32* %6
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %34
%36 = load i32*, i32** %3
%37 = load i32, i32* %6
%38 = add nsw i32 %37, 1
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %39
br label %41
41: ; preds = %31, %18
br label %42
42: ; preds = %41
%43 = load i32, i32* %6
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %6
br label %13
45: ; preds = %13
br label %46
46: ; preds = %45
%47 = load i32, i32* %5
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %5
br label %7
49: ; preds = %7
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @bubble_sort(i32* %0, i32 %1) {
%3 = add i32 %1, -1
%4 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %4, label %5, label %23
5: ; preds = %2
%6 = zext i32 %3 to i64
br label %7
7: ; preds = %20, %5
%8 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %21, %20 ]
br label %9
9: ; preds = %7, %18
%10 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %13, %18 ]
%11 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %10
%12 = load i32, i32* %11
%13 = add nuw nsw i64 %10, 1
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
%16 = icmp sgt i32 %12, %15
br i1 %16, label %17, label %18
17: ; preds = %9
tail call void @swap(i32* %11, i32* %14)
br label %18
18: ; preds = %9, %17
%19 = icmp eq i64 %13, %6
br i1 %19, label %20, label %9
20: ; preds = %18
%21 = add nuw nsw i32 %8, 1
%22 = icmp eq i32 %21, %3
br i1 %22, label %23, label %7
23: ; preds = %20, %2
ret void
}