#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*/ swap(int *, int *);
void cocktail_sort(int arr[], int n) {
  int i, front = 0, rear = n - 1;
  char swapped = 1;
  while (swapped) {
    swapped = 0;
    for (i = front; i < rear; ++i) {
      if (arr[i] > arr[i + 1]) {
        swap(arr + i, arr + i + 1);
        swapped = 1;
      }
    }
    --rear;
    for (i = rear; i > front; --i) {
      if (arr[i - 1] > arr[i]) {
        swap(arr + i - 1, arr + i);
        swapped = 1;
      }
    }
    ++front;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<cocktail_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movb   $0x1,-0x19(%rbp)
cmpb   $0x0,-0x19(%rbp)
je     123a <cocktail_sort+0x12a>
movb   $0x0,-0x19(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11b2 <cocktail_sort+0xa2>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    119f <cocktail_sort+0x8f>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
add    $0x4,%rsi
call   1030 <swap@plt>
movb   $0x1,-0x19(%rbp)
jmp    11a4 <cocktail_sort+0x94>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1147 <cocktail_sort+0x37>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jle    122c <cocktail_sort+0x11c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    1219 <cocktail_sort+0x109>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
add    $0xfffffffffffffffc,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
movb   $0x1,-0x19(%rbp)
jmp    121e <cocktail_sort+0x10e>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    11c1 <cocktail_sort+0xb1>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1133 <cocktail_sort+0x23>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<cocktail_sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%r15d
lea    -0x1(%r15),%r14d
add    $0xfffffffe,%r15d
mov    %rdi,(%rsp)
lea    0x4(%rdi),%r12
xor    %r13d,%r13d
jmp    1154 <cocktail_sort+0x44>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0x1,%r13
add    $0xffffffff,%r15d
add    $0x4,%r12
test   %al,%al
je     11e8 <cocktail_sort+0xd8>
mov    %r14d,%ebp
movslq %r14d,%rax
cmp    %rax,%r13
jge    11a0 <cocktail_sort+0x90>
xor    %eax,%eax
mov    %rbp,%r14
mov    %r12,%rbx
jmp    117d <cocktail_sort+0x6d>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x4,%rbx
add    $0xffffffffffffffff,%rbp
cmp    %rbp,%r13
je     11a5 <cocktail_sort+0x95>
mov    -0x4(%rbx),%ecx
cmp    (%rbx),%ecx
jle    1170 <cocktail_sort+0x60>
lea    -0x4(%rbx),%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    $0x1,%al
jmp    1170 <cocktail_sort+0x60>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %rbp,%r14
xor    %eax,%eax
add    $0xffffffff,%r14d
movslq %r14d,%rcx
cmp    %rcx,%r13
jge    1140 <cocktail_sort+0x30>
movslq %r15d,%rbp
mov    (%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rbp,4),%rbx
jmp    11cd <cocktail_sort+0xbd>
xchg   %ax,%ax
add    $0xfffffffffffffffc,%rbx
cmp    %r13,%rbp
jle    1140 <cocktail_sort+0x30>
add    $0xffffffffffffffff,%rbp
mov    -0x4(%rbx),%ecx
cmp    (%rbx),%ecx
jle    11c0 <cocktail_sort+0xb0>
lea    -0x4(%rbx),%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    $0x1,%al
jmp    11c0 <cocktail_sort+0xb0>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @cocktail_sort(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i8
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %6
%9 = load i32, i32* %4
%10 = sub nsw i32 %9, 1
store i32 %10, i32* %7
store i8 1, i8* %8
br label %11
11: ; preds = %84, %2
%12 = load i8, i8* %8
%13 = icmp ne i8 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %87
14: ; preds = %11
store i8 0, i8* %8
%15 = load i32, i32* %6
store i32 %15, i32* %5
br label %16
16: ; preds = %45, %14
%17 = load i32, i32* %5
%18 = load i32, i32* %7
%19 = icmp slt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %48
20: ; preds = %16
%21 = load i32*, i32** %3
%22 = load i32, i32* %5
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = load i32*, i32** %3
%27 = load i32, i32* %5
%28 = add nsw i32 %27, 1
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
%32 = icmp sgt i32 %25, %31
br i1 %32, label %33, label %44
33: ; preds = %20
%34 = load i32*, i32** %3
%35 = load i32, i32* %5
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %36
%38 = load i32*, i32** %3
%39 = load i32, i32* %5
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %40
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 1
%43 = call i32 @swap(i32* %37, i32* %42)
store i8 1, i8* %8
br label %44
44: ; preds = %33, %20
br label %45
45: ; preds = %44
%46 = load i32, i32* %5
%47 = add nsw i32 %46, 1
store i32 %47, i32* %5
br label %16
48: ; preds = %16
%49 = load i32, i32* %7
%50 = add nsw i32 %49, -1
store i32 %50, i32* %7
%51 = load i32, i32* %7
store i32 %51, i32* %5
br label %52
52: ; preds = %81, %48
%53 = load i32, i32* %5
%54 = load i32, i32* %6
%55 = icmp sgt i32 %53, %54
br i1 %55, label %56, label %84
56: ; preds = %52
%57 = load i32*, i32** %3
%58 = load i32, i32* %5
%59 = sub nsw i32 %58, 1
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
%63 = load i32*, i32** %3
%64 = load i32, i32* %5
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %65
%67 = load i32, i32* %66
%68 = icmp sgt i32 %62, %67
br i1 %68, label %69, label %80
69: ; preds = %56
%70 = load i32*, i32** %3
%71 = load i32, i32* %5
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 %72
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 -1
%75 = load i32*, i32** %3
%76 = load i32, i32* %5
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i64 %77
%79 = call i32 @swap(i32* %74, i32* %78)
store i8 1, i8* %8
br label %80
80: ; preds = %69, %56
br label %81
81: ; preds = %80
%82 = load i32, i32* %5
%83 = add nsw i32 %82, -1
store i32 %83, i32* %5
br label %52
84: ; preds = %52
%85 = load i32, i32* %6
%86 = add nsw i32 %85, 1
store i32 %86, i32* %6
br label %11
87: ; preds = %11
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @cocktail_sort(i32* %0, i32 %1) {
%3 = add nsw i32 %1, -1
%4 = add i32 %1, -2
br label %5
5: ; preds = %2, %49
%6 = phi i32 [ %4, %2 ], [ %53, %49 ]
%7 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %51, %49 ]
%8 = phi i32 [ %3, %2 ], [ %31, %49 ]
%9 = sext i32 %6 to i64
%10 = sext i32 %8 to i64
%11 = icmp slt i64 %7, %10
br i1 %11, label %12, label %29
12: ; preds = %5
%13 = zext i32 %8 to i64
br label %14
14: ; preds = %12, %26
%15 = phi i64 [ %7, %12 ], [ %19, %26 ]
%16 = phi i8 [ 0, %12 ], [ %27, %26 ]
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
%18 = load i32, i32* %17
%19 = add nuw i64 %15, 1
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
%22 = icmp sgt i32 %18, %21
br i1 %22, label %23, label %26
23: ; preds = %14
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 1
%25 = tail call i32 @swap(i32* %17, i32* %24)
br label %26
26: ; preds = %14, %23
%27 = phi i8 [ 1, %23 ], [ %16, %14 ]
%28 = icmp eq i64 %19, %13
br i1 %28, label %29, label %14
29: ; preds = %26, %5
%30 = phi i8 [ 0, %5 ], [ %27, %26 ]
%31 = add nsw i32 %8, -1
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = icmp slt i64 %7, %32
br i1 %33, label %34, label %49
34: ; preds = %29, %46
%35 = phi i64 [ %37, %46 ], [ %9, %29 ]
%36 = phi i8 [ %47, %46 ], [ %30, %29 ]
%37 = add nsw i64 %35, -1
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %35
%41 = load i32, i32* %40
%42 = icmp sgt i32 %39, %41
br i1 %42, label %43, label %46
43: ; preds = %34
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 -1
%45 = tail call i32 @swap(i32* %44, i32* %40)
br label %46
46: ; preds = %34, %43
%47 = phi i8 [ 1, %43 ], [ %36, %34 ]
%48 = icmp sgt i64 %37, %7
br i1 %48, label %34, label %49
49: ; preds = %46, %29
%50 = phi i8 [ %30, %29 ], [ %47, %46 ]
%51 = add nuw i64 %7, 1
%52 = icmp eq i8 %50, 0
%53 = add i32 %6, -1
br i1 %52, label %54, label %5
54: ; preds = %49
ret void
}