#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, int, int, int);
void shellsort(int v[], int n) {
  int gap, i, j, temp;
  for (gap = n / 2; gap > 0; gap /= 2)
    for (i = gap; i < n; i++)
      for (j = i - gap; j >= 0 && v[j] > v[j + gap]; j -= gap) {
        printf("gap: %d, i: %d, j: %d, j+gap: %d\n", gap, i, j, j + gap);
        temp = v[j];
        v[j] = v[j + gap];
        v[j + gap] = temp;
      }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<shellsort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
jle    1226 <shellsort+0x116>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    120e <shellsort+0xfe>
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    %al,-0x1d(%rbp)
jl     1182 <shellsort+0x72>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x18(%rbp),%edx
add    -0x10(%rbp),%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
setg   %al
mov    %al,-0x1d(%rbp)
mov    -0x1d(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1192 <shellsort+0x82>
jmp    11fb <shellsort+0xeb>
mov    -0x10(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%r8d
add    -0x10(%rbp),%r8d
lea    0xe56(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    -0x10(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    -0x10(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1152 <shellsort+0x42>
jmp    1200 <shellsort+0xf0>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    113d <shellsort+0x2d>
jmp    1213 <shellsort+0x103>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    112d <shellsort+0x1d>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<shellsort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,(%rsp)
cmp    $0x2,%esi
jl     11cb <shellsort+0xbb>
mov    %rdi,%rbx
lea    0xecf(%rip),%r15
mov    (%rsp),%eax
mov    %eax,%r13d
jmp    114b <shellsort+0x3b>
nopl   0x0(%rax)
cmpl   $0x4,0x4(%rsp)
jl     11cb <shellsort+0xbb>
mov    %r13d,%eax
shr    $0x1f,%r13d
mov    %eax,0x4(%rsp)
add    %eax,%r13d
sar    %r13d
cmp    (%rsp),%r13d
jge    1140 <shellsort+0x30>
mov    %r13d,%r12d
jmp    117a <shellsort+0x6a>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r12d
cmp    (%rsp),%r12d
je     1140 <shellsort+0x30>
mov    %r12d,%ebp
sub    %r13d,%ebp
js     1170 <shellsort+0x60>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
lea    0x0(%r13,%rbp,1),%eax
mov    %ebp,%ebp
mov    (%rbx,%rbp,4),%ecx
movslq %eax,%r14
cmp    (%rbx,%r14,4),%ecx
jle    1170 <shellsort+0x60>
mov    %r15,%rdi
mov    %r13d,%esi
mov    %r12d,%edx
mov    %ebp,%ecx
mov    %r14d,%r8d
call   1030 <printf@plt>
mov    (%rbx,%rbp,4),%eax
mov    (%rbx,%r14,4),%ecx
mov    %ecx,(%rbx,%rbp,4)
mov    %eax,(%rbx,%r14,4)
sub    %r13d,%ebp
jns    1190 <shellsort+0x80>
jmp    1170 <shellsort+0x60>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [34 x i8] c"gap: %d, i: %d, j: %d, j+gap: %d\0A\00"
define void @shellsort(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
%9 = load i32, i32* %4
%10 = sdiv i32 %9, 2
store i32 %10, i32* %5
br label %11
11: ; preds = %83, %2
%12 = load i32, i32* %5
%13 = icmp sgt i32 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %86
14: ; preds = %11
%15 = load i32, i32* %5
store i32 %15, i32* %6
br label %16
16: ; preds = %79, %14
%17 = load i32, i32* %6
%18 = load i32, i32* %4
%19 = icmp slt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %82
20: ; preds = %16
%21 = load i32, i32* %6
%22 = load i32, i32* %5
%23 = sub nsw i32 %21, %22
store i32 %23, i32* %7
br label %24
24: ; preds = %74, %20
%25 = load i32, i32* %7
%26 = icmp sge i32 %25, 0
br i1 %26, label %27, label %41
27: ; preds = %24
%28 = load i32*, i32** %3
%29 = load i32, i32* %7
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = load i32*, i32** %3
%34 = load i32, i32* %7
%35 = load i32, i32* %5
%36 = add nsw i32 %34, %35
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = icmp sgt i32 %32, %39
br label %41
41: ; preds = %27, %24
%42 = phi i1 [ false, %24 ], [ %40, %27 ]
br i1 %42, label %43, label %78
43: ; preds = %41
%44 = load i32, i32* %5
%45 = load i32, i32* %6
%46 = load i32, i32* %7
%47 = load i32, i32* %7
%48 = load i32, i32* %5
%49 = add nsw i32 %47, %48
%50 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([34 x i8], [34 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %44, i32 %45, i32 %46, i32 %49)
%51 = load i32*, i32** %3
%52 = load i32, i32* %7
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
store i32 %55, i32* %8
%56 = load i32*, i32** %3
%57 = load i32, i32* %7
%58 = load i32, i32* %5
%59 = add nsw i32 %57, %58
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
%63 = load i32*, i32** %3
%64 = load i32, i32* %7
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %65
store i32 %62, i32* %66
%67 = load i32, i32* %8
%68 = load i32*, i32** %3
%69 = load i32, i32* %7
%70 = load i32, i32* %5
%71 = add nsw i32 %69, %70
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %68, i64 %72
store i32 %67, i32* %73
br label %74
74: ; preds = %43
%75 = load i32, i32* %5
%76 = load i32, i32* %7
%77 = sub nsw i32 %76, %75
store i32 %77, i32* %7
br label %24
78: ; preds = %41
br label %79
79: ; preds = %78
%80 = load i32, i32* %6
%81 = add nsw i32 %80, 1
store i32 %81, i32* %6
br label %16
82: ; preds = %16
br label %83
83: ; preds = %82
%84 = load i32, i32* %5
%85 = sdiv i32 %84, 2
store i32 %85, i32* %5
br label %11
86: ; preds = %11
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [34 x i8] c"gap: %d, i: %d, j: %d, j+gap: %d\0A\00"
define void @shellsort(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %3, label %6, label %33
4: ; preds = %30, %6
%5 = icmp sgt i32 %7, 3
br i1 %5, label %6, label %33
6: ; preds = %2, %4
%7 = phi i32 [ %8, %4 ], [ %1, %2 ]
%8 = sdiv i32 %7, 2
%9 = icmp slt i32 %8, %1
br i1 %9, label %10, label %4
10: ; preds = %6, %30
%11 = phi i32 [ %31, %30 ], [ %8, %6 ]
%12 = sub nsw i32 %11, %8
%13 = icmp sgt i32 %12, -1
br i1 %13, label %14, label %30
14: ; preds = %10, %24
%15 = phi i32 [ %28, %24 ], [ %12, %10 ]
%16 = phi i32 [ %15, %24 ], [ %11, %10 ]
%17 = zext i32 %15 to i64
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
%20 = sext i32 %16 to i64
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
%23 = icmp sgt i32 %19, %22
br i1 %23, label %24, label %30
24: ; preds = %14
%25 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([34 x i8], [34 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %8, i32 %11, i32 %15, i32 %16)
%26 = load i32, i32* %18
%27 = load i32, i32* %21
store i32 %27, i32* %18
store i32 %26, i32* %21
%28 = sub nsw i32 %15, %8
%29 = icmp sgt i32 %28, -1
br i1 %29, label %14, label %30
30: ; preds = %24, %14, %10
%31 = add i32 %11, 1
%32 = icmp eq i32 %31, %1
br i1 %32, label %4, label %10
33: ; preds = %4, %2
ret void
}