void shell_sort1(int a[], int n) {
  int i, j, gap;
  for (gap = n / 2; gap > 0; gap /= 2) {
    for (i = 0; i < gap; i++) {
      for (j = i + gap; j < n; j += gap) {
        if (a[j] < a[j - gap]) {
          int tmp = a[j];
          int k = j - gap;
          while (k >= 0 && a[k] > tmp) {
            a[k + gap] = a[k];
            k -= gap;
          }
          a[k + gap] = tmp;
        }
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<shell_sort1>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
jle    1232 <shell_sort1+0x132>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    121a <shell_sort1+0x11a>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1207 <shell_sort1+0x107>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x14(%rbp),%edx
sub    -0x18(%rbp),%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11f4 <shell_sort1+0xf4>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    %al,-0x21(%rbp)
jl     11a6 <shell_sort1+0xa6>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
setg   %al
mov    %al,-0x21(%rbp)
mov    -0x21(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11b6 <shell_sort1+0xb6>
jmp    11e1 <shell_sort1+0xe1>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    -0x18(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1183 <shell_sort1+0x83>
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    -0x18(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11f9 <shell_sort1+0xf9>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    113f <shell_sort1+0x3f>
jmp    120c <shell_sort1+0x10c>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    112a <shell_sort1+0x2a>
jmp    121f <shell_sort1+0x11f>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1119 <shell_sort1+0x19>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<shell_sort1>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
cmp    $0x2,%esi
jl     11b7 <shell_sort1+0xb7>
mov    %esi,%r11d
mov    %esi,%r8d
jmp    112d <shell_sort1+0x2d>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    $0x4,%r8d
mov    %edx,%r8d
jl     11b7 <shell_sort1+0xb7>
cmp    $0x2,%r8d
jl     11b7 <shell_sort1+0xb7>
mov    %r8d,%edx
shr    $0x1f,%edx
add    %r8d,%edx
sar    %edx
movslq %edx,%r14
xor    %r9d,%r9d
mov    %r14,%r10
jmp    115d <shell_sort1+0x5d>
nopl   (%rax)
add    $0x1,%r9d
add    $0x1,%r10
cmp    %edx,%r9d
je     1120 <shell_sort1+0x20>
lea    (%r9,%rdx,1),%eax
cmp    %esi,%eax
jge    1150 <shell_sort1+0x50>
mov    %r10,%r15
mov    %r9d,%ebx
jmp    1187 <shell_sort1+0x87>
nopl   (%rax)
add    %edx,%ebx
movslq %ebx,%rax
mov    %ebp,(%rdi,%rax,4)
mov    %r15d,%ebx
lea    (%r15,%r14,1),%rax
mov    %rax,%r15
cmp    %r11,%rax
jge    1150 <shell_sort1+0x50>
mov    (%rdi,%r15,4),%ebp
movslq %ebx,%rcx
cmp    (%rdi,%rcx,4),%ebp
jge    1178 <shell_sort1+0x78>
test   %ebx,%ebx
js     1170 <shell_sort1+0x70>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebx,%ecx
mov    (%rdi,%rcx,4),%ecx
cmp    %ebp,%ecx
jle    1170 <shell_sort1+0x70>
lea    (%rdx,%rbx,1),%eax
cltq
mov    %ecx,(%rdi,%rax,4)
sub    %edx,%ebx
jns    11a0 <shell_sort1+0xa0>
jmp    1170 <shell_sort1+0x70>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @shell_sort1(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
%10 = load i32, i32* %4
%11 = sdiv i32 %10, 2
store i32 %11, i32* %7
br label %12
12: ; preds = %97, %2
%13 = load i32, i32* %7
%14 = icmp sgt i32 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %100
15: ; preds = %12
store i32 0, i32* %5
br label %16
16: ; preds = %93, %15
%17 = load i32, i32* %5
%18 = load i32, i32* %7
%19 = icmp slt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %96
20: ; preds = %16
%21 = load i32, i32* %5
%22 = load i32, i32* %7
%23 = add nsw i32 %21, %22
store i32 %23, i32* %6
br label %24
24: ; preds = %88, %20
%25 = load i32, i32* %6
%26 = load i32, i32* %4
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %92
28: ; preds = %24
%29 = load i32*, i32** %3
%30 = load i32, i32* %6
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = load i32*, i32** %3
%35 = load i32, i32* %6
%36 = load i32, i32* %7
%37 = sub nsw i32 %35, %36
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = icmp slt i32 %33, %40
br i1 %41, label %42, label %87
42: ; preds = %28
%43 = load i32*, i32** %3
%44 = load i32, i32* %6
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
store i32 %47, i32* %8
%48 = load i32, i32* %6
%49 = load i32, i32* %7
%50 = sub nsw i32 %48, %49
store i32 %50, i32* %9
br label %51
51: ; preds = %64, %42
%52 = load i32, i32* %9
%53 = icmp sge i32 %52, 0
br i1 %53, label %54, label %62
54: ; preds = %51
%55 = load i32*, i32** %3
%56 = load i32, i32* %9
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 %57
%59 = load i32, i32* %58
%60 = load i32, i32* %8
%61 = icmp sgt i32 %59, %60
br label %62
62: ; preds = %54, %51
%63 = phi i1 [ false, %51 ], [ %61, %54 ]
br i1 %63, label %64, label %79
64: ; preds = %62
%65 = load i32*, i32** %3
%66 = load i32, i32* %9
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 %67
%69 = load i32, i32* %68
%70 = load i32*, i32** %3
%71 = load i32, i32* %9
%72 = load i32, i32* %7
%73 = add nsw i32 %71, %72
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 %74
store i32 %69, i32* %75
%76 = load i32, i32* %7
%77 = load i32, i32* %9
%78 = sub nsw i32 %77, %76
store i32 %78, i32* %9
br label %51
79: ; preds = %62
%80 = load i32, i32* %8
%81 = load i32*, i32** %3
%82 = load i32, i32* %9
%83 = load i32, i32* %7
%84 = add nsw i32 %82, %83
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = getelementptr inbounds i32, i32* %81, i64 %85
store i32 %80, i32* %86
br label %87
87: ; preds = %79, %28
br label %88
88: ; preds = %87
%89 = load i32, i32* %7
%90 = load i32, i32* %6
%91 = add nsw i32 %90, %89
store i32 %91, i32* %6
br label %24
92: ; preds = %24
br label %93
93: ; preds = %92
%94 = load i32, i32* %5
%95 = add nsw i32 %94, 1
store i32 %95, i32* %5
br label %16
96: ; preds = %16
br label %97
97: ; preds = %96
%98 = load i32, i32* %7
%99 = sdiv i32 %98, 2
store i32 %99, i32* %7
br label %12
100: ; preds = %12
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @shell_sort1(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %3, label %4, label %55
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
br label %8
6: ; preds = %51
%7 = icmp sgt i32 %9, 3
br i1 %7, label %8, label %55
8: ; preds = %4, %6
%9 = phi i32 [ %10, %6 ], [ %1, %4 ]
%10 = sdiv i32 %9, 2
%11 = icmp sgt i32 %9, 1
br i1 %11, label %12, label %55
12: ; preds = %8
%13 = sext i32 %10 to i64
br label %14
14: ; preds = %12, %51
%15 = phi i64 [ %13, %12 ], [ %53, %51 ]
%16 = phi i32 [ 0, %12 ], [ %52, %51 ]
%17 = add nsw i32 %16, %10
%18 = icmp slt i32 %17, %1
br i1 %18, label %19, label %51
19: ; preds = %14, %47
%20 = phi i64 [ %48, %47 ], [ %15, %14 ]
%21 = phi i32 [ %50, %47 ], [ %16, %14 ]
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %20
%23 = load i32, i32* %22
%24 = sext i32 %21 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = icmp slt i32 %23, %26
br i1 %27, label %28, label %47
28: ; preds = %19
%29 = icmp sgt i32 %21, -1
br i1 %29, label %30, label %42
30: ; preds = %28, %36
%31 = phi i32 [ %40, %36 ], [ %21, %28 ]
%32 = zext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = icmp sgt i32 %34, %23
br i1 %35, label %36, label %42
36: ; preds = %30
%37 = add nsw i32 %31, %10
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %38
store i32 %34, i32* %39
%40 = sub nsw i32 %31, %10
%41 = icmp sgt i32 %40, -1
br i1 %41, label %30, label %42
42: ; preds = %30, %36, %28
%43 = phi i32 [ %21, %28 ], [ %40, %36 ], [ %31, %30 ]
%44 = add nsw i32 %43, %10
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %45
store i32 %23, i32* %46
br label %47
47: ; preds = %19, %42
%48 = add i64 %20, %13
%49 = icmp slt i64 %48, %5
%50 = trunc i64 %20 to i32
br i1 %49, label %19, label %51
51: ; preds = %47, %14
%52 = add nuw nsw i32 %16, 1
%53 = add nsw i64 %15, 1
%54 = icmp eq i32 %52, %10
br i1 %54, label %6, label %14
55: ; preds = %6, %8, %2
ret void
}