#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 */
long getSystemTime();
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int, ...);
void shellSort(int *arr, int size) {
  long start = getSystemTime();
  int increment = size;
  int i, j, k;
  do {
    increment = increment / 3 + 1;
    for (i = 0; i < increment; i++) {
      printf("increment = %d \n", increment);
      for (j = i + increment; j < size; j += increment) {
        if (arr[j] < arr[j - increment]) {
          int temp = arr[j];
          for (k = j - increment; k >= i && temp < arr[k]; k -= increment) {
            arr[k + increment] = arr[k];
          }
          arr[k + increment] = temp;
        }
      }
    }
  } while (increment > 1);
  printf("shellSort count %d use time: %ld \n", size,
         (getSystemTime() - start));
}


x86 assembly (clang, -O0):
<shellSort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1040 <getSystemTime@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    $0x3,%ecx
cltd
idiv   %ecx
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    125b <shellSort+0x13b>
mov    -0x1c(%rbp),%esi
lea    0xe92(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1248 <shellSort+0x128>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x24(%rbp),%edx
sub    -0x1c(%rbp),%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    1235 <shellSort+0x115>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x2d(%rbp)
jl     11e7 <shellSort+0xc7>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x28(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x2d(%rbp)
mov    -0x2d(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11f7 <shellSort+0xd7>
jmp    1222 <shellSort+0x102>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    11c2 <shellSort+0xa2>
mov    -0x2c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    123a <shellSort+0x11a>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    117e <shellSort+0x5e>
jmp    124d <shellSort+0x12d>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1158 <shellSort+0x38>
jmp    1260 <shellSort+0x140>
cmpl   $0x1,-0x1c(%rbp)
jg     1140 <shellSort+0x20>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1040 <getSystemTime@plt>
mov    -0x34(%rbp),%esi
mov    %rax,%rdx
sub    -0x18(%rbp),%rdx
lea    0xd89(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<shellSort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %esi,%ebx
mov    %rdi,%r15
xor    %eax,%eax
call   1040 <getSystemTime@plt>
mov    %rax,0x10(%rsp)
movslq %ebx,%r8
mov    %ebx,0x4(%rsp)
jmp    115e <shellSort+0x3e>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmpl   $0x2,0x8(%rsp)
mov    %r13d,%ebx
jle    1272 <shellSort+0x152>
cmp    $0xfffffffe,%ebx
jl     1272 <shellSort+0x152>
mov    %ebx,0x8(%rsp)
movslq %ebx,%rax
imul   $0x55555556,%rax,%rax
mov    %rax,%rcx
shr    $0x3f,%rcx
shr    $0x20,%rax
lea    (%rax,%rcx,1),%r14d
lea    (%rax,%rcx,1),%r13d
add    $0x1,%r13d
lea    0x1(%r14),%eax
movslq %eax,%r9
mov    %r14,0x18(%rsp)
not    %r14d
xor    %r12d,%r12d
mov    %r14d,%r10d
mov    %r9,%r11
jmp    11c7 <shellSort+0xa7>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
lea    0x1(%r12),%eax
add    $0x1,%r11
add    $0x1,%r10d
cmp    0x18(%rsp),%r12d
mov    %eax,%r12d
je     1150 <shellSort+0x30>
mov    %r11,0x20(%rsp)
mov    %r10d,0xc(%rsp)
lea    0xe28(%rip),%rdi
mov    %r13d,%esi
xor    %eax,%eax
mov    %r8,%rbx
mov    %r9,%rbp
call   1030 <printf@plt>
mov    0x20(%rsp),%r11
mov    0xc(%rsp),%r10d
mov    %rbp,%r9
mov    %rbx,%r8
lea    (%r12,%r13,1),%eax
cmp    0x4(%rsp),%eax
jge    11b0 <shellSort+0x90>
mov    %r10d,%ebx
mov    %r11,%rcx
mov    %r12d,%edx
jmp    122b <shellSort+0x10b>
nopl   (%rax)
add    %r13d,%edx
movslq %edx,%rax
mov    %esi,(%r15,%rax,4)
mov    %ecx,%edx
lea    (%rcx,%r9,1),%rax
add    %r13d,%ebx
mov    %rax,%rcx
cmp    %r8,%rax
jge    11b0 <shellSort+0x90>
mov    (%r15,%rcx,4),%esi
movslq %edx,%rax
mov    (%r15,%rax,4),%edi
cmp    %edi,%esi
jge    121a <shellSort+0xfa>
cmp    %r12d,%edx
jl     1210 <shellSort+0xf0>
mov    %ebx,%eax
mov    %ecx,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %eax,%edx
movslq %ebp,%rax
mov    %edi,(%r15,%rax,4)
cmp    %r12d,%edx
jl     1210 <shellSort+0xf0>
movslq %edx,%rax
mov    (%r15,%rax,4),%edi
add    %r14d,%ebp
lea    (%rdx,%r14,1),%eax
cmp    %edi,%esi
jl     1250 <shellSort+0x130>
jmp    1210 <shellSort+0xf0>
xor    %eax,%eax
call   1040 <getSystemTime@plt>
sub    0x10(%rsp),%rax
lea    0xd8c(%rip),%rdi
mov    0x4(%rsp),%esi
mov    %rax,%rdx
xor    %eax,%eax
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <printf@plt>

LLVM IR (-O0):
@.str = [17 x i8] c"increment = %d \0A\00"
@.str.1 = [35 x i8] c"shellSort count %d use time: %ld \0A\00"
define void @shellSort(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i64
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
%11 = call i64 (...) @getSystemTime()
store i64 %11, i64* %5
%12 = load i32, i32* %4
store i32 %12, i32* %6
br label %13
13: ; preds = %102, %2
%14 = load i32, i32* %6
%15 = sdiv i32 %14, 3
%16 = add nsw i32 %15, 1
store i32 %16, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %17
17: ; preds = %98, %13
%18 = load i32, i32* %7
%19 = load i32, i32* %6
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %101
21: ; preds = %17
%22 = load i32, i32* %6
%23 = call i32 (i8*, i32, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([17 x i8], [17 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %22)
%24 = load i32, i32* %7
%25 = load i32, i32* %6
%26 = add nsw i32 %24, %25
store i32 %26, i32* %8
br label %27
27: ; preds = %93, %21
%28 = load i32, i32* %8
%29 = load i32, i32* %4
%30 = icmp slt i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %97
31: ; preds = %27
%32 = load i32*, i32** %3
%33 = load i32, i32* %8
%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* %8
%39 = load i32, i32* %6
%40 = sub nsw i32 %38, %39
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = icmp slt i32 %36, %43
br i1 %44, label %45, label %92
45: ; preds = %31
%46 = load i32*, i32** %3
%47 = load i32, i32* %8
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
store i32 %50, i32* %10
%51 = load i32, i32* %8
%52 = load i32, i32* %6
%53 = sub nsw i32 %51, %52
store i32 %53, i32* %9
br label %54
54: ; preds = %80, %45
%55 = load i32, i32* %9
%56 = load i32, i32* %7
%57 = icmp sge i32 %55, %56
br i1 %57, label %58, label %66
58: ; preds = %54
%59 = load i32, i32* %10
%60 = load i32*, i32** %3
%61 = load i32, i32* %9
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 %62
%64 = load i32, i32* %63
%65 = icmp slt i32 %59, %64
br label %66
66: ; preds = %58, %54
%67 = phi i1 [ false, %54 ], [ %65, %58 ]
br i1 %67, label %68, label %84
68: ; preds = %66
%69 = load i32*, i32** %3
%70 = load i32, i32* %9
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %69, i64 %71
%73 = load i32, i32* %72
%74 = load i32*, i32** %3
%75 = load i32, i32* %9
%76 = load i32, i32* %6
%77 = add nsw i32 %75, %76
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %74, i64 %78
store i32 %73, i32* %79
br label %80
80: ; preds = %68
%81 = load i32, i32* %6
%82 = load i32, i32* %9
%83 = sub nsw i32 %82, %81
store i32 %83, i32* %9
br label %54
84: ; preds = %66
%85 = load i32, i32* %10
%86 = load i32*, i32** %3
%87 = load i32, i32* %9
%88 = load i32, i32* %6
%89 = add nsw i32 %87, %88
%90 = sext i32 %89 to i64
%91 = getelementptr inbounds i32, i32* %86, i64 %90
store i32 %85, i32* %91
br label %92
92: ; preds = %84, %31
br label %93
93: ; preds = %92
%94 = load i32, i32* %6
%95 = load i32, i32* %8
%96 = add nsw i32 %95, %94
store i32 %96, i32* %8
br label %27
97: ; preds = %27
br label %98
98: ; preds = %97
%99 = load i32, i32* %7
%100 = add nsw i32 %99, 1
store i32 %100, i32* %7
br label %17
101: ; preds = %17
br label %102
102: ; preds = %101
%103 = load i32, i32* %6
%104 = icmp sgt i32 %103, 1
br i1 %104, label %13, label %105
105: ; preds = %102
%106 = load i32, i32* %4
%107 = call i64 (...) @getSystemTime()
%108 = load i64, i64* %5
%109 = sub nsw i64 %107, %108
%110 = call i32 (i8*, i32, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([35 x i8], [35 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %106, i64 %109)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [17 x i8] c"increment = %d \0A\00"
@.str.1 = [35 x i8] c"shellSort count %d use time: %ld \0A\00"
define void @shellSort(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = tail call i64 (...) @getSystemTime()
%4 = sext i32 %1 to i64
br label %5
5: ; preds = %56, %2
%6 = phi i32 [ %1, %2 ], [ %8, %56 ]
%7 = sdiv i32 %6, 3
%8 = add nsw i32 %7, 1
%9 = icmp slt i32 %6, -2
br i1 %9, label %58, label %10
10: ; preds = %5
%11 = add nsw i32 %7, 1
%12 = sext i32 %11 to i64
br label %13
13: ; preds = %10, %52
%14 = phi i64 [ %12, %10 ], [ %54, %52 ]
%15 = phi i32 [ 0, %10 ], [ %53, %52 ]
%16 = tail call i32 (i8*, i32, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([17 x i8], [17 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %8)
%17 = add nsw i32 %15, %8
%18 = icmp slt i32 %17, %1
br i1 %18, label %19, label %52
19: ; preds = %13, %48
%20 = phi i64 [ %49, %48 ], [ %14, %13 ]
%21 = phi i32 [ %51, %48 ], [ %15, %13 ]
%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 %48
28: ; preds = %19
%29 = icmp slt i32 %21, %15
br i1 %29, label %43, label %30
30: ; preds = %28, %38
%31 = phi i32 [ %36, %38 ], [ %21, %28 ]
%32 = phi i32 [ %41, %38 ], [ %26, %28 ]
%33 = add nsw i32 %31, %8
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %34
store i32 %32, i32* %35
%36 = sub nsw i32 %31, %8
%37 = icmp slt i32 %36, %15
br i1 %37, label %43, label %38
38: ; preds = %30
%39 = sext i32 %36 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %39
%41 = load i32, i32* %40
%42 = icmp slt i32 %23, %41
br i1 %42, label %30, label %43
43: ; preds = %30, %38, %28
%44 = phi i32 [ %21, %28 ], [ %36, %38 ], [ %36, %30 ]
%45 = add nsw i32 %44, %8
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %46
store i32 %23, i32* %47
br label %48
48: ; preds = %19, %43
%49 = add i64 %20, %12
%50 = icmp slt i64 %49, %4
%51 = trunc i64 %20 to i32
br i1 %50, label %19, label %52
52: ; preds = %48, %13
%53 = add nuw nsw i32 %15, 1
%54 = add nsw i64 %14, 1
%55 = icmp eq i32 %15, %7
br i1 %55, label %56, label %13
56: ; preds = %52
%57 = icmp sgt i32 %6, 2
br i1 %57, label %5, label %58
58: ; preds = %5, %56
%59 = tail call i64 (...) @getSystemTime()
%60 = sub nsw i64 %59, %3
%61 = tail call i32 (i8*, i32, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([35 x i8], [35 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %1, i64 %60)
ret void
}