#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*/ free(void *);
void *malloc(size_t);
int /*<<< orphan*/ memcpy(void *, void *, size_t);
int /*<<< orphan*/ memmove(void *, void *, size_t);
void shellsort(void *base, size_t nmemb, size_t size,
               int (*compare)(const void *, const void *)) {
  if (base == NULL || compare == NULL)
    return;
  int i, j, gap;
  void *tmp = malloc(size);
  for (gap = nmemb / 2; gap > 0; gap /= 2) {
    for (i = gap; i < nmemb; i++) {
      memcpy(tmp, base + (i * size), size);
      j = i;
      while (j >= gap && compare(tmp, base + ((j - gap) * size)) < 0) {
        memmove(base + (j * size), base + ((j - gap) * size), size);
        j -= gap;
      }
      memmove(base + (j * size), tmp, size);
    }
  }
  free(tmp);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<shellsort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x8(%rbp)
je     116e <shellsort+0x2e>
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
jne    1173 <shellsort+0x33>
jmp    129e <shellsort+0x15e>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x2c(%rbp)
jle    1295 <shellsort+0x155>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movslq -0x24(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    127d <shellsort+0x13d>
mov    -0x38(%rbp),%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x24(%rbp),%rax
imul   -0x18(%rbp),%rax
add    %rax,%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
call   1040 <memcpy@plt>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x39(%rbp)
jl     1205 <shellsort+0xc5>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
mov    -0x28(%rbp),%ecx
sub    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
imul   -0x18(%rbp),%rcx
add    %rcx,%rsi
call   *%rax
cmp    $0x0,%eax
setl   %al
mov    %al,-0x39(%rbp)
mov    -0x39(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1215 <shellsort+0xd5>
jmp    1252 <shellsort+0x112>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x28(%rbp),%rax
imul   -0x18(%rbp),%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
mov    -0x28(%rbp),%eax
sub    -0x2c(%rbp),%eax
cltq
imul   -0x18(%rbp),%rax
add    %rax,%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
call   1060 <memmove@plt>
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    11cc <shellsort+0x8c>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x28(%rbp),%rax
imul   -0x18(%rbp),%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x38(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
call   1060 <memmove@plt>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    119b <shellsort+0x5b>
jmp    1282 <shellsort+0x142>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    118b <shellsort+0x4b>
mov    -0x38(%rbp),%rdi
call   1030 <free@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    $0x38,%rsp
mov    %rsi,0x8(%rsp)
test   %rdi,%rdi
je     1297 <shellsort+0x157>
test   %rcx,%rcx
je     1297 <shellsort+0x157>
mov    %rdx,%rbx
mov    %rdi,%r12
mov    %rcx,0x30(%rsp)
mov    %rdx,%rdi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbp
mov    0x8(%rsp),%rax
shr    %rax
test   %eax,%eax
jle    12a6 <shellsort+0x166>
mov    %rbp,0x10(%rsp)
jmp    11b7 <shellsort+0x77>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    0x20(%rsp),%rcx
mov    %ecx,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %ecx,%eax
sar    %eax
cmp    $0x1,%ecx
jle    12a6 <shellsort+0x166>
mov    %rax,0x20(%rsp)
movslq %eax,%r15
cmp    0x8(%rsp),%r15
jae    11a0 <shellsort+0x60>
movl   $0x0,0x4(%rsp)
mov    %r15,%r13
mov    %r15,0x18(%rsp)
jmp    1214 <shellsort+0xd4>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x10(%rsp),%rbp
mov    0x18(%rsp),%r15
mov    0x28(%rsp),%r13
movslq %r14d,%rdi
imul   %rbx,%rdi
add    %r12,%rdi
mov    %rbp,%rsi
mov    %rbx,%rdx
call   1060 <memmove@plt>
add    $0x1,%r13
addl   $0x1,0x4(%rsp)
cmp    0x8(%rsp),%r13
jae    11a0 <shellsort+0x60>
mov    %r13,%rsi
imul   %rbx,%rsi
add    %r12,%rsi
mov    %rbp,%rdi
mov    %rbx,%rdx
call   1040 <memcpy@plt>
mov    %r13d,%r14d
cmp    %r15,%r13
jl     11ef <shellsort+0xaf>
mov    %r13,0x28(%rsp)
mov    0x4(%rsp),%eax
mov    %eax,%r13d
mov    0x20(%rsp),%r15
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
lea    (%r15,%r13,1),%r14d
movslq %r13d,%rbp
imul   %rbx,%rbp
add    %r12,%rbp
mov    0x10(%rsp),%rdi
mov    %rbp,%rsi
call   *0x30(%rsp)
test   %eax,%eax
jns    11e0 <shellsort+0xa0>
movslq %r14d,%rdi
imul   %rbx,%rdi
add    %r12,%rdi
mov    %rbp,%rsi
mov    %rbx,%rdx
call   1060 <memmove@plt>
sub    %r15d,%r13d
jge    1250 <shellsort+0x110>
add    %r15d,%r13d
mov    %r13d,%r14d
jmp    11e0 <shellsort+0xa0>
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    %rbp,%rdi
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <free@plt>

LLVM IR (-O0):
define void @shellsort(i8* %0, i64 %1, i64 %2, i32 (i8*, i8*)* %3) {
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i32 (i8*, i8*)*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i8*
store i8* %0, i8** %5
store i64 %1, i64* %6
store i64 %2, i64* %7
store i32 (i8*, i8*)* %3, i32 (i8*, i8*)** %8
%13 = load i8*, i8** %5
%14 = icmp eq i8* %13, null
br i1 %14, label %18, label %15
15: ; preds = %4
%16 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %8
%17 = icmp eq i32 (i8*, i8*)* %16, null
br i1 %17, label %18, label %19
18: ; preds = %15, %4
br label %105
19: ; preds = %15
%20 = load i64, i64* %7
%21 = call i8* @malloc(i64 %20)
store i8* %21, i8** %12
%22 = load i64, i64* %6
%23 = udiv i64 %22, 2
%24 = trunc i64 %23 to i32
store i32 %24, i32* %11
br label %25
25: ; preds = %99, %19
%26 = load i32, i32* %11
%27 = icmp sgt i32 %26, 0
br i1 %27, label %28, label %102
28: ; preds = %25
%29 = load i32, i32* %11
store i32 %29, i32* %9
br label %30
30: ; preds = %95, %28
%31 = load i32, i32* %9
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = load i64, i64* %6
%34 = icmp ult i64 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %98
35: ; preds = %30
%36 = load i8*, i8** %12
%37 = load i8*, i8** %5
%38 = load i32, i32* %9
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = load i64, i64* %7
%41 = mul i64 %39, %40
%42 = getelementptr i8, i8* %37, i64 %41
%43 = load i64, i64* %7
%44 = call i32 @memcpy(i8* %36, i8* %42, i64 %43)
%45 = load i32, i32* %9
store i32 %45, i32* %10
br label %46
46: ; preds = %65, %35
%47 = load i32, i32* %10
%48 = load i32, i32* %11
%49 = icmp sge i32 %47, %48
br i1 %49, label %50, label %63
50: ; preds = %46
%51 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %8
%52 = load i8*, i8** %12
%53 = load i8*, i8** %5
%54 = load i32, i32* %10
%55 = load i32, i32* %11
%56 = sub nsw i32 %54, %55
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = load i64, i64* %7
%59 = mul i64 %57, %58
%60 = getelementptr i8, i8* %53, i64 %59
%61 = call i32 %51(i8* %52, i8* %60)
%62 = icmp slt i32 %61, 0
br label %63
63: ; preds = %50, %46
%64 = phi i1 [ false, %46 ], [ %62, %50 ]
br i1 %64, label %65, label %85
65: ; preds = %63
%66 = load i8*, i8** %5
%67 = load i32, i32* %10
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = load i64, i64* %7
%70 = mul i64 %68, %69
%71 = getelementptr i8, i8* %66, i64 %70
%72 = load i8*, i8** %5
%73 = load i32, i32* %10
%74 = load i32, i32* %11
%75 = sub nsw i32 %73, %74
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = load i64, i64* %7
%78 = mul i64 %76, %77
%79 = getelementptr i8, i8* %72, i64 %78
%80 = load i64, i64* %7
%81 = call i32 @memmove(i8* %71, i8* %79, i64 %80)
%82 = load i32, i32* %11
%83 = load i32, i32* %10
%84 = sub nsw i32 %83, %82
store i32 %84, i32* %10
br label %46
85: ; preds = %63
%86 = load i8*, i8** %5
%87 = load i32, i32* %10
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = load i64, i64* %7
%90 = mul i64 %88, %89
%91 = getelementptr i8, i8* %86, i64 %90
%92 = load i8*, i8** %12
%93 = load i64, i64* %7
%94 = call i32 @memmove(i8* %91, i8* %92, i64 %93)
br label %95
95: ; preds = %85
%96 = load i32, i32* %9
%97 = add nsw i32 %96, 1
store i32 %97, i32* %9
br label %30
98: ; preds = %30
br label %99
99: ; preds = %98
%100 = load i32, i32* %11
%101 = sdiv i32 %100, 2
store i32 %101, i32* %11
br label %25
102: ; preds = %25
%103 = load i8*, i8** %12
%104 = call i32 @free(i8* %103)
br label %105
105: ; preds = %102, %18
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @shellsort(i8* %0, i64 %1, i64 %2, i32 (i8*, i8*)* %3) {
%5 = icmp eq i8* %0, null
%6 = icmp eq i32 (i8*, i8*)* %3, null
%7 = or i1 %5, %6
br i1 %7, label %51, label %8
8: ; preds = %4
%9 = tail call i8* @malloc(i64 %2)
%10 = lshr i64 %1, 1
%11 = trunc i64 %10 to i32
%12 = icmp sgt i32 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %49
13: ; preds = %8, %46
%14 = phi i32 [ %47, %46 ], [ %11, %8 ]
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = icmp ult i64 %15, %1
br i1 %16, label %17, label %46
17: ; preds = %13, %38
%18 = phi i64 [ %44, %38 ], [ %15, %13 ]
%19 = mul i64 %18, %2
%20 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %19
%21 = tail call i32 @memcpy(i8* %9, i8* %20, i64 %2)
%22 = icmp slt i64 %18, %15
%23 = trunc i64 %18 to i32
br i1 %22, label %38, label %24
24: ; preds = %17, %32
%25 = phi i32 [ %26, %32 ], [ %23, %17 ]
%26 = sub nsw i32 %25, %14
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = mul i64 %27, %2
%29 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %28
%30 = tail call i32 %3(i8* %9, i8* %29)
%31 = icmp slt i32 %30, 0
br i1 %31, label %32, label %38
32: ; preds = %24
%33 = sext i32 %25 to i64
%34 = mul i64 %33, %2
%35 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %34
%36 = tail call i32 @memmove(i8* %35, i8* %29, i64 %2)
%37 = icmp slt i32 %26, %14
br i1 %37, label %38, label %24
38: ; preds = %24, %32, %17
%39 = phi i32 [ %23, %17 ], [ %26, %32 ], [ %25, %24 ]
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = mul i64 %40, %2
%42 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %41
%43 = tail call i32 @memmove(i8* %42, i8* %9, i64 %2)
%44 = add i64 %18, 1
%45 = icmp ult i64 %44, %1
br i1 %45, label %17, label %46
46: ; preds = %38, %13
%47 = sdiv i32 %14, 2
%48 = icmp sgt i32 %14, 1
br i1 %48, label %13, label %49
49: ; preds = %46, %8
%50 = tail call i32 @free(i8* %9)
br label %51
51: ; preds = %4, %49
ret void
}