#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 */
void shaker_sort(int a[], int n) {
  int i = 0, j;
  bool swapped = false;
  for (i = 0; i < n / 2; i++) {
    for (j = i; j < n - 1 - i; j++) {
      if (a[j + 1] < a[j]) {
        int temp = a[j];
        a[j] = a[j + 1];
        a[j + 1] = temp;
        swapped = true;
      }
    }
    for (j = n - i - 2; j > i; j--) {
      if (a[j - 1] > a[j]) {
        int temp = a[j];
        a[j] = a[j - 1];
        a[j - 1] = temp;
        swapped = true;
      }
    }
    if (!swapped)
      break;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<shaker_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jge    1280 <shaker_sort+0x180>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
sub    -0x10(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11cf <shaker_sort+0xcf>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11bc <shaker_sort+0xbc>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%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    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
jmp    11c1 <shaker_sort+0xc1>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1144 <shaker_sort+0x44>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    -0x10(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jle    125e <shaker_sort+0x15e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    124b <shaker_sort+0x14b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
jmp    1250 <shaker_sort+0x150>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11db <shaker_sort+0xdb>
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
jne    126d <shaker_sort+0x16d>
jmp    1280 <shaker_sort+0x180>
jmp    1272 <shaker_sort+0x172>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1120 <shaker_sort+0x20>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<shaker_sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
cmp    $0x2,%esi
jl     12c2 <shaker_sort+0x1c2>
mov    %esi,%r9d
shr    %r9d
lea    -0x2(%rsi),%r8d
lea    -0x1(%rsi),%r14d
xor    %r15d,%r15d
mov    %r8d,%r10d
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %r14d,%r14d
mov    %r15,%r11
not    %r11
mov    %r15d,%ecx
not    %ecx
add    %esi,%ecx
movslq %ecx,%rdx
cmp    %rdx,%r15
jge    11a0 <shaker_sort+0xa0>
mov    %ecx,%edx
sub    %r15d,%edx
mov    (%rdi,%r15,4),%ebx
test   $0x1,%dl
jne    1170 <shaker_sort+0x70>
mov    %r15,%rdx
add    %r11,%rcx
jne    11f5 <shaker_sort+0xf5>
jmp    11a0 <shaker_sort+0xa0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
lea    0x1(%r15),%rdx
mov    0x4(%rdi,%r15,4),%ebp
cmp    %ebx,%ebp
jge    1192 <shaker_sort+0x92>
mov    %ebp,(%rdi,%r15,4)
mov    %ebx,0x4(%rdi,%r15,4)
mov    $0x1,%eax
add    %r11,%rcx
jne    11f5 <shaker_sort+0xf5>
jmp    11a0 <shaker_sort+0xa0>
mov    %ebp,%ebx
add    %r11,%rcx
jne    11f5 <shaker_sort+0xf5>
nopl   0x0(%rax)
movslq %r10d,%r10
mov    %r8d,%ecx
sub    %r15d,%ecx
movslq %ecx,%rcx
cmp    %rcx,%r15
jge    1260 <shaker_sort+0x160>
mov    %r10,%rcx
sub    %r15,%rcx
mov    (%rdi,%r10,4),%ebp
test   $0x1,%cl
jne    1230 <shaker_sort+0x130>
mov    %r10,%rdx
add    %r10,%r11
jne    1295 <shaker_sort+0x195>
jmp    1260 <shaker_sort+0x160>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %ebp,0x4(%rdi,%rdx,4)
mov    %ebx,0x8(%rdi,%rdx,4)
mov    $0x1,%eax
mov    %rcx,%rdx
cmp    %rcx,%r14
je     11a0 <shaker_sort+0xa0>
mov    0x4(%rdi,%rdx,4),%ecx
cmp    %ebx,%ecx
jge    1210 <shaker_sort+0x110>
mov    %ecx,(%rdi,%rdx,4)
mov    %ebx,0x4(%rdi,%rdx,4)
mov    $0x1,%eax
jmp    1212 <shaker_sort+0x112>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ecx,%ebx
lea    0x2(%rdx),%rcx
mov    0x8(%rdi,%rdx,4),%ebp
cmp    %ebx,%ebp
jl     11e0 <shaker_sort+0xe0>
mov    %ebp,%ebx
jmp    11ed <shaker_sort+0xed>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
lea    -0x1(%r10),%rdx
mov    -0x4(%rdi,%r10,4),%ecx
cmp    %ebp,%ecx
jle    1252 <shaker_sort+0x152>
mov    %ecx,(%rdi,%r10,4)
mov    %ebp,-0x4(%rdi,%r10,4)
mov    $0x1,%eax
add    %r10,%r11
jne    1295 <shaker_sort+0x195>
jmp    1260 <shaker_sort+0x160>
mov    %ecx,%ebp
add    %r10,%r11
jne    1295 <shaker_sort+0x195>
nopl   0x0(%rax)
test   %eax,%eax
je     12c2 <shaker_sort+0x1c2>
add    $0x1,%r15
add    $0xffffffff,%r10d
add    $0xffffffff,%r14d
mov    $0x1,%eax
cmp    %r9,%r15
jb     1130 <shaker_sort+0x30>
jmp    12c2 <shaker_sort+0x1c2>
mov    %ebx,-0x4(%rdi,%rdx,4)
mov    %ebp,-0x8(%rdi,%rdx,4)
mov    $0x1,%eax
mov    %rcx,%rdx
cmp    %r15,%rcx
jle    1260 <shaker_sort+0x160>
mov    -0x4(%rdi,%rdx,4),%ecx
cmp    %ebp,%ecx
jle    12b0 <shaker_sort+0x1b0>
mov    %ecx,(%rdi,%rdx,4)
mov    %ebp,-0x4(%rdi,%rdx,4)
mov    $0x1,%eax
jmp    12b2 <shaker_sort+0x1b2>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ecx,%ebp
lea    -0x2(%rdx),%rcx
mov    -0x8(%rdi,%rdx,4),%ebx
cmp    %ebp,%ebx
jg     1280 <shaker_sort+0x180>
mov    %ebx,%ebp
jmp    128d <shaker_sort+0x18d>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @shaker_sort(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
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %5
br label %10
10: ; preds = %116, %2
%11 = load i32, i32* %5
%12 = load i32, i32* %4
%13 = sdiv i32 %12, 2
%14 = icmp slt i32 %11, %13
br i1 %14, label %15, label %119
15: ; preds = %10
%16 = load i32, i32* %5
store i32 %16, i32* %6
br label %17
17: ; preds = %60, %15
%18 = load i32, i32* %6
%19 = load i32, i32* %4
%20 = sub nsw i32 %19, 1
%21 = load i32, i32* %5
%22 = sub nsw i32 %20, %21
%23 = icmp slt i32 %18, %22
br i1 %23, label %24, label %63
24: ; preds = %17
%25 = load i32*, i32** %3
%26 = load i32, i32* %6
%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 = load i32*, i32** %3
%32 = load i32, i32* %6
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = icmp slt i32 %30, %35
br i1 %36, label %37, label %59
37: ; preds = %24
%38 = load i32*, i32** %3
%39 = load i32, i32* %6
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
store i32 %42, i32* %8
%43 = load i32*, i32** %3
%44 = load i32, i32* %6
%45 = add nsw i32 %44, 1
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %46
%48 = load i32, i32* %47
%49 = load i32*, i32** %3
%50 = load i32, i32* %6
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %51
store i32 %48, i32* %52
%53 = load i32, i32* %8
%54 = load i32*, i32** %3
%55 = load i32, i32* %6
%56 = add nsw i32 %55, 1
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %57
store i32 %53, i32* %58
store i32 1, i32* %7
br label %59
59: ; preds = %37, %24
br label %60
60: ; preds = %59
%61 = load i32, i32* %6
%62 = add nsw i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %6
br label %17
63: ; preds = %17
%64 = load i32, i32* %4
%65 = load i32, i32* %5
%66 = sub nsw i32 %64, %65
%67 = sub nsw i32 %66, 2
store i32 %67, i32* %6
br label %68
68: ; preds = %108, %63
%69 = load i32, i32* %6
%70 = load i32, i32* %5
%71 = icmp sgt i32 %69, %70
br i1 %71, label %72, label %111
72: ; preds = %68
%73 = load i32*, i32** %3
%74 = load i32, i32* %6
%75 = sub nsw i32 %74, 1
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 %76
%78 = load i32, i32* %77
%79 = load i32*, i32** %3
%80 = load i32, i32* %6
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds i32, i32* %79, i64 %81
%83 = load i32, i32* %82
%84 = icmp sgt i32 %78, %83
br i1 %84, label %85, label %107
85: ; preds = %72
%86 = load i32*, i32** %3
%87 = load i32, i32* %6
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %86, i64 %88
%90 = load i32, i32* %89
store i32 %90, i32* %9
%91 = load i32*, i32** %3
%92 = load i32, i32* %6
%93 = sub nsw i32 %92, 1
%94 = sext i32 %93 to i64
%95 = getelementptr inbounds i32, i32* %91, i64 %94
%96 = load i32, i32* %95
%97 = load i32*, i32** %3
%98 = load i32, i32* %6
%99 = sext i32 %98 to i64
%100 = getelementptr inbounds i32, i32* %97, i64 %99
store i32 %96, i32* %100
%101 = load i32, i32* %9
%102 = load i32*, i32** %3
%103 = load i32, i32* %6
%104 = sub nsw i32 %103, 1
%105 = sext i32 %104 to i64
%106 = getelementptr inbounds i32, i32* %102, i64 %105
store i32 %101, i32* %106
store i32 1, i32* %7
br label %107
107: ; preds = %85, %72
br label %108
108: ; preds = %107
%109 = load i32, i32* %6
%110 = add nsw i32 %109, -1
store i32 %110, i32* %6
br label %68
111: ; preds = %68
%112 = load i32, i32* %7
%113 = icmp ne i32 %112, 0
br i1 %113, label %115, label %114
114: ; preds = %111
br label %119
115: ; preds = %111
br label %116
116: ; preds = %115
%117 = load i32, i32* %5
%118 = add nsw i32 %117, 1
store i32 %118, i32* %5
br label %10
119: ; preds = %114, %10
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @shaker_sort(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %3, label %4, label %127
4: ; preds = %2
%5 = lshr i32 %1, 1
%6 = add nsw i32 %1, -2
%7 = zext i32 %5 to i64
br label %8
8: ; preds = %120, %4
%9 = phi i32 [ %126, %120 ], [ %6, %4 ]
%10 = phi i32 [ %21, %120 ], [ %1, %4 ]
%11 = phi i64 [ %123, %120 ], [ 0, %4 ]
%12 = phi i32 [ 1, %120 ], [ 0, %4 ]
%13 = sext i32 %9 to i64
%14 = sub i64 %13, %11
%15 = xor i64 %11, -1
%16 = trunc i64 %11 to i32
%17 = xor i32 %16, -1
%18 = add i32 %17, %1
%19 = zext i32 %18 to i64
%20 = xor i64 %11, -1
%21 = add i32 %10, -1
%22 = sext i32 %9 to i64
%23 = trunc i64 %11 to i32
%24 = xor i32 %23, -1
%25 = add i32 %24, %1
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = icmp slt i64 %11, %26
br i1 %27, label %28, label %72
28: ; preds = %8
%29 = sub nsw i64 %19, %11
%30 = zext i32 %21 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %11
%32 = load i32, i32* %31
%33 = and i64 %29, 1
%34 = icmp eq i64 %33, 0
br i1 %34, label %42, label %35
35: ; preds = %28
%36 = add nuw nsw i64 %11, 1
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = icmp slt i32 %38, %32
br i1 %39, label %40, label %42
40: ; preds = %35
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %11
store i32 %38, i32* %41
store i32 %32, i32* %37
br label %42
42: ; preds = %35, %40, %28
%43 = phi i32 [ undef, %28 ], [ 1, %40 ], [ %12, %35 ]
%44 = phi i32 [ %32, %28 ], [ %32, %40 ], [ %38, %35 ]
%45 = phi i64 [ %11, %28 ], [ %36, %40 ], [ %36, %35 ]
%46 = phi i32 [ %12, %28 ], [ 1, %40 ], [ %12, %35 ]
%47 = sub nsw i64 0, %19
%48 = icmp eq i64 %20, %47
br i1 %48, label %72, label %49
49: ; preds = %42, %68
%50 = phi i32 [ %69, %68 ], [ %44, %42 ]
%51 = phi i64 [ %62, %68 ], [ %45, %42 ]
%52 = phi i32 [ %70, %68 ], [ %46, %42 ]
%53 = add nuw nsw i64 %51, 1
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
%56 = icmp slt i32 %55, %50
br i1 %56, label %57, label %59
57: ; preds = %49
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %51
store i32 %55, i32* %58
store i32 %50, i32* %54
br label %59
59: ; preds = %49, %57
%60 = phi i32 [ %50, %57 ], [ %55, %49 ]
%61 = phi i32 [ 1, %57 ], [ %52, %49 ]
%62 = add nuw nsw i64 %51, 2
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %62
%64 = load i32, i32* %63
%65 = icmp slt i32 %64, %60
br i1 %65, label %66, label %68
66: ; preds = %59
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %53
store i32 %64, i32* %67
store i32 %60, i32* %63
br label %68
68: ; preds = %66, %59
%69 = phi i32 [ %60, %66 ], [ %64, %59 ]
%70 = phi i32 [ 1, %66 ], [ %61, %59 ]
%71 = icmp eq i64 %62, %30
br i1 %71, label %72, label %49
72: ; preds = %42, %68, %8
%73 = phi i32 [ %12, %8 ], [ %43, %42 ], [ %70, %68 ]
%74 = trunc i64 %11 to i32
%75 = sub i32 %6, %74
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = icmp slt i64 %11, %76
br i1 %77, label %78, label %120
78: ; preds = %72
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %22
%80 = load i32, i32* %79
%81 = and i64 %14, 1
%82 = icmp eq i64 %81, 0
br i1 %82, label %90, label %83
83: ; preds = %78
%84 = add nsw i64 %22, -1
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %84
%86 = load i32, i32* %85
%87 = icmp sgt i32 %86, %80
br i1 %87, label %88, label %90
88: ; preds = %83
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %22
store i32 %86, i32* %89
store i32 %80, i32* %85
br label %90
90: ; preds = %83, %88, %78
%91 = phi i32 [ %80, %78 ], [ %80, %88 ], [ %86, %83 ]
%92 = phi i64 [ %22, %78 ], [ %84, %88 ], [ %84, %83 ]
%93 = phi i32 [ %73, %78 ], [ 1, %88 ], [ %73, %83 ]
%94 = phi i32 [ undef, %78 ], [ 1, %88 ], [ %73, %83 ]
%95 = sub nsw i64 0, %13
%96 = icmp eq i64 %15, %95
br i1 %96, label %120, label %97
97: ; preds = %90, %116
%98 = phi i32 [ %117, %116 ], [ %91, %90 ]
%99 = phi i64 [ %110, %116 ], [ %92, %90 ]
%100 = phi i32 [ %118, %116 ], [ %93, %90 ]
%101 = add nsw i64 %99, -1
%102 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %101
%103 = load i32, i32* %102
%104 = icmp sgt i32 %103, %98
br i1 %104, label %105, label %107
105: ; preds = %97
%106 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %99
store i32 %103, i32* %106
store i32 %98, i32* %102
br label %107
107: ; preds = %97, %105
%108 = phi i32 [ %98, %105 ], [ %103, %97 ]
%109 = phi i32 [ 1, %105 ], [ %100, %97 ]
%110 = add nsw i64 %99, -2
%111 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %110
%112 = load i32, i32* %111
%113 = icmp sgt i32 %112, %108
br i1 %113, label %114, label %116
114: ; preds = %107
%115 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %101
store i32 %112, i32* %115
store i32 %108, i32* %111
br label %116
116: ; preds = %114, %107
%117 = phi i32 [ %108, %114 ], [ %112, %107 ]
%118 = phi i32 [ 1, %114 ], [ %109, %107 ]
%119 = icmp sgt i64 %110, %11
br i1 %119, label %97, label %120
120: ; preds = %90, %116, %72
%121 = phi i32 [ %73, %72 ], [ %94, %90 ], [ %118, %116 ]
%122 = icmp ne i32 %121, 0
%123 = add nuw nsw i64 %11, 1
%124 = icmp ult i64 %123, %7
%125 = select i1 %122, i1 %124, i1 false
%126 = add i32 %9, -1
br i1 %125, label %8, label %127
127: ; preds = %120, %2
ret void
}