void sort(int input[], int size) {
  int temp[101] = {0};
  for (int i = 0; i < size; i++) {
    temp[input[i]]++;
  }
  int current = 0;
  for (int i = 0; i <= 100; i++) {
    for (int j = 0; j < temp[i]; j++) {
      input[current++] = i;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x1b0,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
lea    -0x1a0(%rbp),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    $0x194,%edx
call   1030 <memset@plt>
movl   $0x0,-0x1a4(%rbp)
mov    -0x1a4(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1182 <sort+0x72>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1a4(%rbp),%rcx
movslq (%rax,%rcx,4),%rax
mov    -0x1a0(%rbp,%rax,4),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x1a0(%rbp,%rax,4)
mov    -0x1a4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1a4(%rbp)
jmp    113f <sort+0x2f>
movl   $0x0,-0x1a8(%rbp)
movl   $0x0,-0x1ac(%rbp)
cmpl   $0x64,-0x1ac(%rbp)
jg     1215 <sort+0x105>
movl   $0x0,-0x1b0(%rbp)
mov    -0x1b0(%rbp),%eax
movslq -0x1ac(%rbp),%rcx
cmp    -0x1a0(%rbp,%rcx,4),%eax
jge    11fc <sort+0xec>
mov    -0x1ac(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1a8(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x1a8(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1b0(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1b0(%rbp)
jmp    11ad <sort+0x9d>
jmp    1201 <sort+0xf1>
mov    -0x1ac(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1ac(%rbp)
jmp    1196 <sort+0x86>
add    $0x1b0,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x198,%rsp
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%r15
mov    %rsp,%rdi
xor    %ebp,%ebp
mov    $0x194,%edx
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
test   %r14d,%r14d
jle    11b1 <sort+0xa1>
mov    %r14d,%ecx
lea    -0x1(%rcx),%rdx
mov    %ecx,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rdx
jae    114f <sort+0x3f>
xor    %edx,%edx
jmp    118c <sort+0x7c>
and    $0xfffffffc,%ecx
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movslq (%r15,%rdx,4),%rsi
addl   $0x1,(%rsp,%rsi,4)
movslq 0x4(%r15,%rdx,4),%rsi
addl   $0x1,(%rsp,%rsi,4)
movslq 0x8(%r15,%rdx,4),%rsi
addl   $0x1,(%rsp,%rsi,4)
movslq 0xc(%r15,%rdx,4),%rsi
addl   $0x1,(%rsp,%rsi,4)
add    $0x4,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    1160 <sort+0x50>
test   %rax,%rax
je     11b1 <sort+0xa1>
lea    (%r15,%rdx,4),%rcx
xor    %edx,%edx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq (%rcx,%rdx,4),%rsi
addl   $0x1,(%rsp,%rsi,4)
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    11a0 <sort+0x90>
lea    0x70(%r15),%r8
lea    0x10(%r15),%r9
xor    %edx,%edx
jmp    11ce <sort+0xbe>
nopl   (%rax)
add    $0x1,%rdx
cmp    $0x65,%rdx
je     12c2 <sort+0x1b2>
mov    (%rsp,%rdx,4),%esi
test   %esi,%esi
jle    11c0 <sort+0xb0>
movslq %ebp,%rbp
lea    -0x1(%rsi),%r10d
xor    %r11d,%r11d
cmp    $0x7,%r10d
jb     12a0 <sort+0x190>
add    $0x1,%r10
mov    %r10,%r11
and    $0xfffffffffffffff8,%r11
movd   %edx,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
lea    -0x8(%r11),%rdi
mov    %rdi,%rcx
shr    $0x3,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %ecx,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x18,%rdi
jae    121b <sort+0x10b>
xor    %edi,%edi
jmp    1269 <sort+0x159>
and    $0xfffffffffffffffc,%rcx
lea    (%r8,%rbp,4),%rbx
xor    %edi,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movdqu %xmm0,-0x70(%rbx,%rdi,4)
movdqu %xmm0,-0x60(%rbx,%rdi,4)
movdqu %xmm0,-0x50(%rbx,%rdi,4)
movdqu %xmm0,-0x40(%rbx,%rdi,4)
movdqu %xmm0,-0x30(%rbx,%rdi,4)
movdqu %xmm0,-0x20(%rbx,%rdi,4)
movdqu %xmm0,-0x10(%rbx,%rdi,4)
movdqu %xmm0,(%rbx,%rdi,4)
add    $0x20,%rdi
add    $0xfffffffffffffffc,%rcx
jne    1230 <sort+0x120>
test   %rax,%rax
je     1294 <sort+0x184>
add    %rbp,%rdi
lea    (%r9,%rdi,4),%rcx
shl    $0x5,%rax
xor    %edi,%edi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqu %xmm0,-0x10(%rcx,%rdi,1)
movdqu %xmm0,(%rcx,%rdi,1)
add    $0x20,%rdi
cmp    %rdi,%rax
jne    1280 <sort+0x170>
add    %r11,%rbp
cmp    %r11,%r10
je     11c0 <sort+0xb0>
sub    %r11d,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %edx,(%r15,%rbp,4)
add    $0x1,%rbp
add    $0xffffffff,%esi
jne    12b0 <sort+0x1a0>
jmp    11c0 <sort+0xb0>
add    $0x198,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @sort(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca [101 x i32]
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
%10 = bitcast [101 x i32]* %5 to i8*
store i32 0, i32* %6
br label %11
11: ; preds = %25, %2
%12 = load i32, i32* %6
%13 = load i32, i32* %4
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %28
15: ; preds = %11
%16 = load i32*, i32** %3
%17 = load i32, i32* %6
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds [101 x i32], [101 x i32]* %5, i64 0, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = add nsw i32 %23, 1
store i32 %24, i32* %22
br label %25
25: ; preds = %15
%26 = load i32, i32* %6
%27 = add nsw i32 %26, 1
store i32 %27, i32* %6
br label %11
28: ; preds = %11
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %8
br label %29
29: ; preds = %51, %28
%30 = load i32, i32* %8
%31 = icmp sle i32 %30, 100
br i1 %31, label %32, label %54
32: ; preds = %29
store i32 0, i32* %9
br label %33
33: ; preds = %47, %32
%34 = load i32, i32* %9
%35 = load i32, i32* %8
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds [101 x i32], [101 x i32]* %5, i64 0, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = icmp slt i32 %34, %38
br i1 %39, label %40, label %50
40: ; preds = %33
%41 = load i32, i32* %8
%42 = load i32*, i32** %3
%43 = load i32, i32* %7
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %7
%45 = sext i32 %43 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %45
store i32 %41, i32* %46
br label %47
47: ; preds = %40
%48 = load i32, i32* %9
%49 = add nsw i32 %48, 1
store i32 %49, i32* %9
br label %33
50: ; preds = %33
br label %51
51: ; preds = %50
%52 = load i32, i32* %8
%53 = add nsw i32 %52, 1
store i32 %53, i32* %8
br label %29
54: ; preds = %29
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @sort(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = alloca [101 x i32]
%4 = bitcast [101 x i32]* %3 to i8*
%5 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %5, label %6, label %61
6: ; preds = %2
%7 = zext i32 %1 to i64
%8 = add nsw i64 %7, -1
%9 = and i64 %7, 3
%10 = icmp ult i64 %8, 3
br i1 %10, label %46, label %11
11: ; preds = %6
%12 = and i64 %7, 4294967292
br label %13
13: ; preds = %13, %11
%14 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %43, %13 ]
%15 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %44, %13 ]
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %14
%17 = load i32, i32* %16
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds [101 x i32], [101 x i32]* %3, i64 0, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = add nsw i32 %20, 1
store i32 %21, i32* %19
%22 = or i64 %14, 1
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds [101 x i32], [101 x i32]* %3, i64 0, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %26
%29 = or i64 %14, 2
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds [101 x i32], [101 x i32]* %3, i64 0, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %33
%36 = or i64 %14, 3
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds [101 x i32], [101 x i32]* %3, i64 0, i64 %39
%41 = load i32, i32* %40
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %40
%43 = add nuw nsw i64 %14, 4
%44 = add i64 %15, 4
%45 = icmp eq i64 %44, %12
br i1 %45, label %46, label %13
46: ; preds = %13, %6
%47 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %43, %13 ]
%48 = icmp eq i64 %9, 0
br i1 %48, label %61, label %49
49: ; preds = %46, %49
%50 = phi i64 [ %58, %49 ], [ %47, %46 ]
%51 = phi i64 [ %59, %49 ], [ 0, %46 ]
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %50
%53 = load i32, i32* %52
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds [101 x i32], [101 x i32]* %3, i64 0, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
%57 = add nsw i32 %56, 1
store i32 %57, i32* %55
%58 = add nuw nsw i64 %50, 1
%59 = add i64 %51, 1
%60 = icmp eq i64 %59, %9
br i1 %60, label %61, label %49
61: ; preds = %46, %49, %2
br label %62
62: ; preds = %61, %142
%63 = phi i64 [ %144, %142 ], [ 0, %61 ]
%64 = phi i32 [ %143, %142 ], [ 0, %61 ]
%65 = getelementptr inbounds [101 x i32], [101 x i32]* %3, i64 0, i64 %63
%66 = load i32, i32* %65
%67 = icmp sgt i32 %66, 0
br i1 %67, label %68, label %142
68: ; preds = %62
%69 = sext i32 %64 to i64
%70 = trunc i64 %63 to i32
%71 = add i32 %66, -1
%72 = zext i32 %71 to i64
%73 = add nuw nsw i64 %72, 1
%74 = icmp ult i32 %71, 7
br i1 %74, label %135, label %75
75: ; preds = %68
%76 = and i64 %73, 8589934584
%77 = add nsw i64 %76, %69
%78 = trunc i64 %76 to i32
%79 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %70, i64 0
%80 = shufflevector <4 x i32> %79, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%81 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %70, i64 0
%82 = shufflevector <4 x i32> %81, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%83 = add nsw i64 %76, -8
%84 = lshr exact i64 %83, 3
%85 = add nuw nsw i64 %84, 1
%86 = and i64 %85, 3
%87 = icmp ult i64 %83, 24
br i1 %87, label %119, label %88
88: ; preds = %75
%89 = and i64 %85, 4611686018427387900
br label %90
90: ; preds = %90, %88
%91 = phi i64 [ 0, %88 ], [ %116, %90 ]
%92 = phi i64 [ 0, %88 ], [ %117, %90 ]
%93 = add i64 %91, %69
%94 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %93
%95 = bitcast i32* %94 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %80, <4 x i32>* %95
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %94, i64 4
%97 = bitcast i32* %96 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %82, <4 x i32>* %97
%98 = or i64 %91, 8
%99 = add i64 %98, %69
%100 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %99
%101 = bitcast i32* %100 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %80, <4 x i32>* %101
%102 = getelementptr inbounds i32, i32* %100, i64 4
%103 = bitcast i32* %102 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %82, <4 x i32>* %103
%104 = or i64 %91, 16
%105 = add i64 %104, %69
%106 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %105
%107 = bitcast i32* %106 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %80, <4 x i32>* %107
%108 = getelementptr inbounds i32, i32* %106, i64 4
%109 = bitcast i32* %108 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %82, <4 x i32>* %109
%110 = or i64 %91, 24
%111 = add i64 %110, %69
%112 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %111
%113 = bitcast i32* %112 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %80, <4 x i32>* %113
%114 = getelementptr inbounds i32, i32* %112, i64 4
%115 = bitcast i32* %114 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %82, <4 x i32>* %115
%116 = add nuw i64 %91, 32
%117 = add i64 %92, 4
%118 = icmp eq i64 %117, %89
br i1 %118, label %119, label %90
119: ; preds = %90, %75
%120 = phi i64 [ 0, %75 ], [ %116, %90 ]
%121 = icmp eq i64 %86, 0
br i1 %121, label %133, label %122
122: ; preds = %119, %122
%123 = phi i64 [ %130, %122 ], [ %120, %119 ]
%124 = phi i64 [ %131, %122 ], [ 0, %119 ]
%125 = add i64 %123, %69
%126 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %125
%127 = bitcast i32* %126 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %80, <4 x i32>* %127
%128 = getelementptr inbounds i32, i32* %126, i64 4
%129 = bitcast i32* %128 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %82, <4 x i32>* %129
%130 = add nuw i64 %123, 8
%131 = add i64 %124, 1
%132 = icmp eq i64 %131, %86
br i1 %132, label %133, label %122
133: ; preds = %122, %119
%134 = icmp eq i64 %73, %76
br i1 %134, label %139, label %135
135: ; preds = %68, %133
%136 = phi i64 [ %69, %68 ], [ %77, %133 ]
%137 = phi i32 [ 0, %68 ], [ %78, %133 ]
br label %146
138: ; preds = %142
ret void
139: ; preds = %146, %133
%140 = phi i64 [ %77, %133 ], [ %149, %146 ]
%141 = trunc i64 %140 to i32
br label %142
142: ; preds = %139, %62
%143 = phi i32 [ %64, %62 ], [ %141, %139 ]
%144 = add nuw nsw i64 %63, 1
%145 = icmp eq i64 %144, 101
br i1 %145, label %138, label %62
146: ; preds = %135, %146
%147 = phi i64 [ %149, %146 ], [ %136, %135 ]
%148 = phi i32 [ %151, %146 ], [ %137, %135 ]
%149 = add nsw i64 %147, 1
%150 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %147
store i32 %70, i32* %150
%151 = add nuw nsw i32 %148, 1
%152 = icmp eq i32 %151, %66
br i1 %152, label %139, label %146
}