#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*/ printf(char *, int, unsigned long, unsigned long);
void impBsort(int numbers[], int array_size) {
  int i, j, temp, done = 0, pass = 0;
  unsigned long comp = 0, swap = 0;
  for (i = (array_size - 1); i > 0 && done != 1; i--) {
    pass++;
    done = 1;
    for (j = 0; j < i; j++) {
      comp++;
      if (numbers[j] > numbers[j + 1]) {
        swap++;
        temp = numbers[j + 1];
        numbers[j + 1] = numbers[j];
        numbers[j] = temp;
        done = 0;
      }
    }
  }
  printf(
      "\n\n--Improved Bubble Sort--\nPasses: %d\nComparisons: %lu\nSwaps: %lu",
      pass, comp, swap);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<impBsort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    %al,-0x31(%rbp)
jle    115f <impBsort+0x4f>
cmpl   $0x1,-0x1c(%rbp)
setne  %al
mov    %al,-0x31(%rbp)
mov    -0x31(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    116f <impBsort+0x5f>
jmp    1234 <impBsort+0x124>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1221 <impBsort+0x111>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
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    120e <impBsort+0xfe>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jmp    1213 <impBsort+0x103>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1186 <impBsort+0x76>
jmp    1226 <impBsort+0x116>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1146 <impBsort+0x36>
mov    -0x20(%rbp),%esi
mov    -0x28(%rbp),%rdx
mov    -0x30(%rbp),%rcx
lea    0xdba(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<impBsort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
cmp    $0x2,%esi
jl     1223 <impBsort+0x113>
mov    %esi,%r8d
lea    -0x1(%r8),%r10d
mov    %r10,%r9
neg    %r9
xor    %esi,%esi
xor    %ecx,%ecx
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %rsi,%rax
not    %rax
mov    (%rdi),%r15d
cmp    %r9,%rax
jne    1160 <impBsort+0x50>
mov    $0x1,%r11d
xor    %eax,%eax
jmp    11e3 <impBsort+0xd3>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r10,%r14
and    $0xfffffffffffffffe,%r14
mov    $0x1,%r11d
xor    %ebx,%ebx
jmp    1198 <impBsort+0x88>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rcx
mov    %r15d,0x8(%rdi,%rbx,4)
mov    %ebp,0x4(%rdi,%rbx,4)
xor    %r11d,%r11d
mov    %rax,%rbx
cmp    %rax,%r14
je     11e0 <impBsort+0xd0>
mov    0x4(%rdi,%rbx,4),%eax
cmp    %eax,%r15d
jle    11c0 <impBsort+0xb0>
add    $0x1,%rcx
mov    %r15d,0x4(%rdi,%rbx,4)
mov    %eax,(%rdi,%rbx,4)
xor    %r11d,%r11d
jmp    11c3 <impBsort+0xb3>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %eax,%r15d
lea    0x2(%rbx),%rax
mov    0x8(%rdi,%rbx,4),%ebp
cmp    %ebp,%r15d
jg     1180 <impBsort+0x70>
mov    %ebp,%r15d
jmp    1190 <impBsort+0x80>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    %rax,%rdx
add    $0x1,%rsi
test   $0x1,%r10b
je     1209 <impBsort+0xf9>
add    $0x1,%rdx
mov    0x4(%rdi,%rax,4),%ebx
cmp    %ebx,%r15d
jle    1209 <impBsort+0xf9>
add    $0x1,%rcx
mov    %r15d,0x4(%rdi,%rax,4)
mov    %ebx,(%rdi,%rax,4)
xor    %r11d,%r11d
cmp    $0x3,%r8d
jl     1229 <impBsort+0x119>
add    $0xffffffff,%r8d
add    $0xffffffffffffffff,%r10
cmp    $0x1,%r11d
jne    1140 <impBsort+0x30>
jmp    1229 <impBsort+0x119>
xor    %esi,%esi
xor    %edx,%edx
xor    %ecx,%ecx
lea    0xdd0(%rip),%rdi
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <printf@plt>

LLVM IR (-O0):
@.str = [66 x i8] c"\0A\0A--Improved Bubble Sort--\0APasses: %d\0AComparisons: %lu\0ASwaps: %lu\00"
define void @impBsort(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
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %8
store i32 0, i32* %9
store i64 0, i64* %10
store i64 0, i64* %11
%12 = load i32, i32* %4
%13 = sub nsw i32 %12, 1
store i32 %13, i32* %5
br label %14
14: ; preds = %73, %2
%15 = load i32, i32* %5
%16 = icmp sgt i32 %15, 0
br i1 %16, label %17, label %20
17: ; preds = %14
%18 = load i32, i32* %8
%19 = icmp ne i32 %18, 1
br label %20
20: ; preds = %17, %14
%21 = phi i1 [ false, %14 ], [ %19, %17 ]
br i1 %21, label %22, label %76
22: ; preds = %20
%23 = load i32, i32* %9
%24 = add nsw i32 %23, 1
store i32 %24, i32* %9
store i32 1, i32* %8
store i32 0, i32* %6
br label %25
25: ; preds = %69, %22
%26 = load i32, i32* %6
%27 = load i32, i32* %5
%28 = icmp slt i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %72
29: ; preds = %25
%30 = load i64, i64* %10
%31 = add i64 %30, 1
store i64 %31, i64* %10
%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* %35
%37 = load i32*, i32** %3
%38 = load i32, i32* %6
%39 = add nsw i32 %38, 1
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = icmp sgt i32 %36, %42
br i1 %43, label %44, label %68
44: ; preds = %29
%45 = load i64, i64* %11
%46 = add i64 %45, 1
store i64 %46, i64* %11
%47 = load i32*, i32** %3
%48 = load i32, i32* %6
%49 = add nsw i32 %48, 1
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %50
%52 = load i32, i32* %51
store i32 %52, i32* %7
%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
%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
store i32 %57, i32* %62
%63 = load i32, i32* %7
%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
store i32 0, i32* %8
br label %68
68: ; preds = %44, %29
br label %69
69: ; preds = %68
%70 = load i32, i32* %6
%71 = add nsw i32 %70, 1
store i32 %71, i32* %6
br label %25
72: ; preds = %25
br label %73
73: ; preds = %72
%74 = load i32, i32* %5
%75 = add nsw i32 %74, -1
store i32 %75, i32* %5
br label %14
76: ; preds = %20
%77 = load i32, i32* %9
%78 = load i64, i64* %10
%79 = load i64, i64* %11
%80 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([66 x i8], [66 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %77, i64 %78, i64 %79)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [66 x i8] c"\0A\0A--Improved Bubble Sort--\0APasses: %d\0AComparisons: %lu\0ASwaps: %lu\00"
define void @impBsort(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %3, label %4, label %83
4: ; preds = %2
%5 = add nsw i32 %1, -1
%6 = zext i32 %5 to i64
%7 = sub nsw i64 0, %6
br label %36
8: ; preds = %77, %36
%9 = phi i32 [ undef, %36 ], [ %79, %77 ]
%10 = phi i64 [ undef, %36 ], [ %80, %77 ]
%11 = phi i64 [ undef, %36 ], [ %69, %77 ]
%12 = phi i32 [ %46, %36 ], [ %78, %77 ]
%13 = phi i64 [ 0, %36 ], [ %70, %77 ]
%14 = phi i64 [ %40, %36 ], [ %80, %77 ]
%15 = phi i64 [ %41, %36 ], [ %69, %77 ]
%16 = phi i32 [ 1, %36 ], [ %79, %77 ]
%17 = icmp eq i64 %47, 0
br i1 %17, label %27, label %18
18: ; preds = %8
%19 = add i64 %15, 1
%20 = add nuw nsw i64 %13, 1
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
%23 = icmp sgt i32 %12, %22
br i1 %23, label %24, label %27
24: ; preds = %18
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %13
%26 = add i64 %14, 1
store i32 %12, i32* %21
store i32 %22, i32* %25
br label %27
27: ; preds = %18, %24, %8
%28 = phi i32 [ %9, %8 ], [ 0, %24 ], [ %16, %18 ]
%29 = phi i64 [ %10, %8 ], [ %26, %24 ], [ %14, %18 ]
%30 = phi i64 [ %11, %8 ], [ %19, %24 ], [ %19, %18 ]
%31 = icmp sgt i32 %39, 2
%32 = icmp ne i32 %28, 1
%33 = select i1 %31, i1 %32, i1 false
%34 = add nsw i64 %38, -1
%35 = add i64 %37, 1
br i1 %33, label %36, label %83
36: ; preds = %27, %4
%37 = phi i64 [ %35, %27 ], [ 0, %4 ]
%38 = phi i64 [ %34, %27 ], [ %6, %4 ]
%39 = phi i32 [ %44, %27 ], [ %1, %4 ]
%40 = phi i64 [ %29, %27 ], [ 0, %4 ]
%41 = phi i64 [ %30, %27 ], [ 0, %4 ]
%42 = phi i32 [ %45, %27 ], [ 0, %4 ]
%43 = xor i64 %37, -1
%44 = add nsw i32 %39, -1
%45 = add nuw nsw i32 %42, 1
%46 = load i32, i32* %0
%47 = and i64 %38, 1
%48 = icmp eq i64 %43, %7
br i1 %48, label %8, label %49
49: ; preds = %36
%50 = and i64 %38, -2
br label %51
51: ; preds = %77, %49
%52 = phi i32 [ %46, %49 ], [ %78, %77 ]
%53 = phi i64 [ 0, %49 ], [ %70, %77 ]
%54 = phi i64 [ %40, %49 ], [ %80, %77 ]
%55 = phi i64 [ %41, %49 ], [ %69, %77 ]
%56 = phi i32 [ 1, %49 ], [ %79, %77 ]
%57 = phi i64 [ 0, %49 ], [ %81, %77 ]
%58 = or i64 %53, 1
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %58
%60 = load i32, i32* %59
%61 = icmp sgt i32 %52, %60
br i1 %61, label %62, label %65
62: ; preds = %51
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %53
%64 = add i64 %54, 1
store i32 %52, i32* %59
store i32 %60, i32* %63
br label %65
65: ; preds = %51, %62
%66 = phi i32 [ %52, %62 ], [ %60, %51 ]
%67 = phi i32 [ 0, %62 ], [ %56, %51 ]
%68 = phi i64 [ %64, %62 ], [ %54, %51 ]
%69 = add i64 %55, 2
%70 = add nuw nsw i64 %53, 2
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %70
%72 = load i32, i32* %71
%73 = icmp sgt i32 %66, %72
br i1 %73, label %74, label %77
74: ; preds = %65
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %58
%76 = add i64 %68, 1
store i32 %66, i32* %71
store i32 %72, i32* %75
br label %77
77: ; preds = %74, %65
%78 = phi i32 [ %66, %74 ], [ %72, %65 ]
%79 = phi i32 [ 0, %74 ], [ %67, %65 ]
%80 = phi i64 [ %76, %74 ], [ %68, %65 ]
%81 = add i64 %57, 2
%82 = icmp eq i64 %81, %50
br i1 %82, label %8, label %51
83: ; preds = %27, %2
%84 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %45, %27 ]
%85 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %30, %27 ]
%86 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %29, %27 ]
%87 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([66 x i8], [66 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %84, i64 %85, i64 %86)
ret void
}