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


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

x86 assembly (clang, -O2):
<bubble_sort>:
test   %esi,%esi
jle    11b5 <bubble_sort+0xb5>
lea    -0x1(%rsi),%r8d
mov    %r8d,%r10d
and    $0xfffffffe,%r10d
xor    %r9d,%r9d
jmp    112d <bubble_sort+0x2d>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r9d
cmp    %esi,%r9d
je     11b5 <bubble_sort+0xb5>
cmp    $0x1,%esi
je     1120 <bubble_sort+0x20>
mov    (%rdi),%r11d
cmp    $0x1,%r8d
jne    1160 <bubble_sort+0x60>
xor    %ecx,%ecx
test   $0x1,%r8b
je     1120 <bubble_sort+0x20>
mov    0x4(%rdi,%rcx,4),%eax
cmp    %eax,%r11d
jle    1120 <bubble_sort+0x20>
mov    %eax,(%rdi,%rcx,4)
mov    %r11d,0x4(%rdi,%rcx,4)
jmp    1120 <bubble_sort+0x20>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xor    %edx,%edx
jmp    1181 <bubble_sort+0x81>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %eax,0x4(%rdi,%rdx,4)
mov    %r11d,0x8(%rdi,%rdx,4)
mov    %rcx,%rdx
cmp    %rcx,%r10
je     113d <bubble_sort+0x3d>
mov    0x4(%rdi,%rdx,4),%ecx
cmp    %ecx,%r11d
jle    11a0 <bubble_sort+0xa0>
mov    %ecx,(%rdi,%rdx,4)
mov    %r11d,0x4(%rdi,%rdx,4)
jmp    11a3 <bubble_sort+0xa3>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %ecx,%r11d
lea    0x2(%rdx),%rcx
mov    0x8(%rdi,%rdx,4),%eax
cmp    %eax,%r11d
jg     1170 <bubble_sort+0x70>
mov    %eax,%r11d
jmp    1179 <bubble_sort+0x79>
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 0, i32* %5
br label %8
8: ; preds = %58, %2
%9 = load i32, i32* %5
%10 = load i32, i32* %4
%11 = icmp slt i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %61
12: ; preds = %8
store i32 0, i32* %6
br label %13
13: ; preds = %54, %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 %57
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 %53
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* %35
store i32 %36, i32* %7
%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 = load i32*, i32** %3
%44 = load i32, i32* %6
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %45
store i32 %42, i32* %46
%47 = load i32, i32* %7
%48 = load i32*, i32** %3
%49 = load i32, i32* %6
%50 = add nsw i32 %49, 1
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %51
store i32 %47, i32* %52
br label %53
53: ; preds = %31, %18
br label %54
54: ; preds = %53
%55 = load i32, i32* %6
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %6
br label %13
57: ; preds = %13
br label %58
58: ; preds = %57
%59 = load i32, i32* %5
%60 = add nsw i32 %59, 1
store i32 %60, i32* %5
br label %8
61: ; preds = %8
ret void
}

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