void bubble_sort(int nums[], int length) {
  int temp;
  for (int i = 1; i < length; i++) {
    for (int j = 0; j < length - i; j++) {
      if (nums[j] > nums[j + 1]) {
        temp = nums[j];
        nums[j] = nums[j + 1];
        nums[j + 1] = temp;
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bubble_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11b9 <bubble_sort+0xb9>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11a6 <bubble_sort+0xa6>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x18(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    1193 <bubble_sort+0x93>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1198 <bubble_sort+0x98>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1125 <bubble_sort+0x25>
jmp    11ab <bubble_sort+0xab>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1112 <bubble_sort+0x12>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bubble_sort>:
push   %rbp
push   %rbx
cmp    $0x2,%esi
jl     11c2 <bubble_sort+0xc2>
lea    -0x1(%rsi),%r8d
mov    $0x1,%r11d
xor    %r10d,%r10d
jmp    1135 <bubble_sort+0x35>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r11d
add    $0x1,%r10d
add    $0xffffffff,%r8d
cmp    %esi,%r11d
je     11c2 <bubble_sort+0xc2>
cmp    %esi,%r11d
jge    1120 <bubble_sort+0x20>
mov    %r10d,%r9d
not    %r9d
add    %esi,%r9d
mov    (%rdi),%eax
cmp    $0x1,%r9d
jne    1170 <bubble_sort+0x70>
xor    %ecx,%ecx
test   $0x1,%r9b
je     1120 <bubble_sort+0x20>
mov    0x4(%rdi,%rcx,4),%edx
cmp    %edx,%eax
jle    1120 <bubble_sort+0x20>
mov    %edx,(%rdi,%rcx,4)
mov    %eax,0x4(%rdi,%rcx,4)
jmp    1120 <bubble_sort+0x20>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %r8d,%edx
and    $0xfffffffe,%edx
xor    %ebx,%ebx
jmp    1190 <bubble_sort+0x90>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebp,0x4(%rdi,%rbx,4)
mov    %eax,0x8(%rdi,%rbx,4)
mov    %rcx,%rbx
cmp    %rcx,%rdx
je     114d <bubble_sort+0x4d>
mov    0x4(%rdi,%rbx,4),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jle    11b0 <bubble_sort+0xb0>
mov    %ecx,(%rdi,%rbx,4)
mov    %eax,0x4(%rdi,%rbx,4)
jmp    11b2 <bubble_sort+0xb2>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ecx,%eax
lea    0x2(%rbx),%rcx
mov    0x8(%rdi,%rbx,4),%ebp
cmp    %ebp,%eax
jg     1180 <bubble_sort+0x80>
mov    %ebp,%eax
jmp    1188 <bubble_sort+0x88>
pop    %rbx
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
%7 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 1, i32* %6
br label %8
8: ; preds = %59, %2
%9 = load i32, i32* %6
%10 = load i32, i32* %4
%11 = icmp slt i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %62
12: ; preds = %8
store i32 0, i32* %7
br label %13
13: ; preds = %55, %12
%14 = load i32, i32* %7
%15 = load i32, i32* %4
%16 = load i32, i32* %6
%17 = sub nsw i32 %15, %16
%18 = icmp slt i32 %14, %17
br i1 %18, label %19, label %58
19: ; preds = %13
%20 = load i32*, i32** %3
%21 = load i32, i32* %7
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = load i32*, i32** %3
%26 = load i32, i32* %7
%27 = add nsw i32 %26, 1
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
%31 = icmp sgt i32 %24, %30
br i1 %31, label %32, label %54
32: ; preds = %19
%33 = load i32*, i32** %3
%34 = load i32, i32* %7
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %35
%37 = load i32, i32* %36
store i32 %37, i32* %5
%38 = load i32*, i32** %3
%39 = load i32, i32* %7
%40 = add nsw i32 %39, 1
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = load i32*, i32** %3
%45 = load i32, i32* %7
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 %46
store i32 %43, i32* %47
%48 = load i32, i32* %5
%49 = load i32*, i32** %3
%50 = load i32, i32* %7
%51 = add nsw i32 %50, 1
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %52
store i32 %48, i32* %53
br label %54
54: ; preds = %32, %19
br label %55
55: ; preds = %54
%56 = load i32, i32* %7
%57 = add nsw i32 %56, 1
store i32 %57, i32* %7
br label %13
58: ; preds = %13
br label %59
59: ; preds = %58
%60 = load i32, i32* %6
%61 = add nsw i32 %60, 1
store i32 %61, i32* %6
br label %8
62: ; preds = %8
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @bubble_sort(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %3, label %4, label %17
4: ; preds = %2, %29
%5 = phi i32 [ %32, %29 ], [ 0, %2 ]
%6 = phi i32 [ %30, %29 ], [ 1, %2 ]
%7 = xor i32 %5, -1
%8 = add i32 %7, %1
%9 = zext i32 %8 to i64
%10 = icmp slt i32 %6, %1
br i1 %10, label %11, label %29
11: ; preds = %4
%12 = load i32, i32* %0
%13 = and i64 %9, 1
%14 = icmp eq i32 %8, 1
br i1 %14, label %18, label %15
15: ; preds = %11
%16 = and i64 %9, 4294967294
br label %33
17: ; preds = %29, %2
ret void
18: ; preds = %51, %11
%19 = phi i32 [ %12, %11 ], [ %52, %51 ]
%20 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %45, %51 ]
%21 = icmp eq i64 %13, 0
br i1 %21, label %29, label %22
22: ; preds = %18
%23 = add nuw nsw i64 %20, 1
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = icmp sgt i32 %19, %25
br i1 %26, label %27, label %29
27: ; preds = %22
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %20
store i32 %25, i32* %28
store i32 %19, i32* %24
br label %29
29: ; preds = %18, %27, %22, %4
%30 = add nuw nsw i32 %6, 1
%31 = icmp eq i32 %30, %1
%32 = add i32 %5, 1
br i1 %31, label %17, label %4
33: ; preds = %51, %15
%34 = phi i32 [ %12, %15 ], [ %52, %51 ]
%35 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %45, %51 ]
%36 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %53, %51 ]
%37 = or i64 %35, 1
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = icmp sgt i32 %34, %39
br i1 %40, label %41, label %43
41: ; preds = %33
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %35
store i32 %39, i32* %42
store i32 %34, i32* %38
br label %43
43: ; preds = %33, %41
%44 = phi i32 [ %39, %33 ], [ %34, %41 ]
%45 = add nuw nsw i64 %35, 2
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = icmp sgt i32 %44, %47
br i1 %48, label %49, label %51
49: ; preds = %43
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %37
store i32 %47, i32* %50
store i32 %44, i32* %46
br label %51
51: ; preds = %49, %43
%52 = phi i32 [ %47, %43 ], [ %44, %49 ]
%53 = add i64 %36, 2
%54 = icmp eq i64 %53, %16
br i1 %54, label %18, label %33
}