void do_shell_sort(int arr[], int n, int dk) {
  int i, k, val;
  for (i = 1; i < n; ++i) {
    k = i;
    val = arr[k];
    while (k - dk >= 0 && arr[k - dk] > val) {
      arr[k] = arr[k - dk];
      k -= dk;
    }
    arr[k] = val;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<do_shell_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11b9 <do_shell_sort+0xb9>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    -0x10(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%ecx
mov    %al,-0x1d(%rbp)
jl     1162 <do_shell_sort+0x62>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    -0x10(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
setg   %al
mov    %al,-0x1d(%rbp)
mov    -0x1d(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1172 <do_shell_sort+0x72>
jmp    119d <do_shell_sort+0x9d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    -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    -0x10(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1135 <do_shell_sort+0x35>
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1115 <do_shell_sort+0x15>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<do_shell_sort>:
cmp    $0x2,%esi
jl     115b <do_shell_sort+0x5b>
mov    %esi,%r8d
mov    %edx,%ecx
neg    %ecx
mov    $0x1,%r9d
jmp    1130 <do_shell_sort+0x30>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movslq %esi,%rax
mov    %r10d,(%rdi,%rax,4)
add    $0x1,%r9
cmp    %r8,%r9
je     115b <do_shell_sort+0x5b>
mov    (%rdi,%r9,4),%r10d
mov    %r9d,%esi
cmp    %edx,%r9d
js     1120 <do_shell_sort+0x20>
nopl   0x0(%rax)
lea    (%rcx,%rsi,1),%eax
mov    (%rdi,%rax,4),%eax
cmp    %r10d,%eax
jle    1120 <do_shell_sort+0x20>
movslq %esi,%rsi
mov    %eax,(%rdi,%rsi,4)
sub    %edx,%esi
mov    %ecx,%eax
add    %esi,%eax
jns    1140 <do_shell_sort+0x40>
jmp    1120 <do_shell_sort+0x20>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @do_shell_sort(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 1, i32* %7
br label %10
10: ; preds = %59, %3
%11 = load i32, i32* %7
%12 = load i32, i32* %5
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %62
14: ; preds = %10
%15 = load i32, i32* %7
store i32 %15, i32* %8
%16 = load i32*, i32** %4
%17 = load i32, i32* %8
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
store i32 %20, i32* %9
br label %21
21: ; preds = %38, %14
%22 = load i32, i32* %8
%23 = load i32, i32* %6
%24 = sub nsw i32 %22, %23
%25 = icmp sge i32 %24, 0
br i1 %25, label %26, label %36
26: ; preds = %21
%27 = load i32*, i32** %4
%28 = load i32, i32* %8
%29 = load i32, i32* %6
%30 = sub nsw i32 %28, %29
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = load i32, i32* %9
%35 = icmp sgt i32 %33, %34
br label %36
36: ; preds = %26, %21
%37 = phi i1 [ false, %21 ], [ %35, %26 ]
br i1 %37, label %38, label %53
38: ; preds = %36
%39 = load i32*, i32** %4
%40 = load i32, i32* %8
%41 = load i32, i32* %6
%42 = sub nsw i32 %40, %41
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
%46 = load i32*, i32** %4
%47 = load i32, i32* %8
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
store i32 %45, i32* %49
%50 = load i32, i32* %6
%51 = load i32, i32* %8
%52 = sub nsw i32 %51, %50
store i32 %52, i32* %8
br label %21
53: ; preds = %36
%54 = load i32, i32* %9
%55 = load i32*, i32** %4
%56 = load i32, i32* %8
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 %57
store i32 %54, i32* %58
br label %59
59: ; preds = %53
%60 = load i32, i32* %7
%61 = add nsw i32 %60, 1
store i32 %61, i32* %7
br label %10
62: ; preds = %10
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @do_shell_sort(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %4, label %5, label %32
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %1 to i64
br label %7
7: ; preds = %5, %26
%8 = phi i64 [ 1, %5 ], [ %30, %26 ]
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %8
%10 = load i32, i32* %9
%11 = trunc i64 %8 to i32
%12 = sub nsw i32 %11, %2
%13 = icmp sgt i32 %12, -1
br i1 %13, label %14, label %26
14: ; preds = %7, %21
%15 = phi i32 [ %24, %21 ], [ %12, %7 ]
%16 = phi i32 [ %15, %21 ], [ %11, %7 ]
%17 = zext i32 %15 to i64
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
%20 = icmp sgt i32 %19, %10
br i1 %20, label %21, label %26
21: ; preds = %14
%22 = sext i32 %16 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %22
store i32 %19, i32* %23
%24 = sub nsw i32 %15, %2
%25 = icmp sgt i32 %24, -1
br i1 %25, label %14, label %26
26: ; preds = %14, %21, %7
%27 = phi i32 [ %11, %7 ], [ %15, %21 ], [ %16, %14 ]
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %28
store i32 %10, i32* %29
%30 = add nuw nsw i64 %8, 1
%31 = icmp eq i64 %30, %6
br i1 %31, label %32, label %7
32: ; preds = %26, %3
ret void
}