void shellsort(int arr[], int num) {
  int i, j, k, tmp;
  for (i = num / 2; i > 0; i = i / 2) {
    for (j = i; j < num; j++) {
      for (k = j - i; k >= 0; k = k - i) {
        if (arr[k + i] >= arr[k])
          break;
        else {
          tmp = arr[k];
          arr[k] = arr[k + i];
          arr[k + i] = tmp;
        }
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<shellsort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
jle    11e8 <shellsort+0xe8>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11d0 <shellsort+0xd0>
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
jl     11bd <shellsort+0xbd>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    -0x10(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jl     116e <shellsort+0x6e>
jmp    11bd <shellsort+0xbd>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    -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    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    -0x10(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11af <shellsort+0xaf>
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    113e <shellsort+0x3e>
jmp    11c2 <shellsort+0xc2>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1129 <shellsort+0x29>
jmp    11d5 <shellsort+0xd5>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1119 <shellsort+0x19>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<shellsort>:
cmp    $0x2,%esi
jl     1172 <shellsort+0x72>
mov    %esi,%r10d
jmp    1116 <shellsort+0x16>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    $0x4,%r8d
jl     1172 <shellsort+0x72>
mov    %r10d,%r8d
shr    $0x1f,%r10d
add    %r8d,%r10d
sar    %r10d
cmp    %esi,%r10d
jge    1110 <shellsort+0x10>
mov    %r10d,%r9d
jmp    1139 <shellsort+0x39>
nopl   (%rax)
add    $0x1,%r9d
cmp    %esi,%r9d
je     1110 <shellsort+0x10>
mov    %r9d,%ecx
sub    %r10d,%ecx
js     1130 <shellsort+0x30>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%r10,%rcx,1),%eax
movslq %eax,%r11
mov    (%rdi,%r11,4),%eax
mov    %ecx,%ecx
mov    (%rdi,%rcx,4),%edx
cmp    %edx,%eax
jge    1130 <shellsort+0x30>
mov    %eax,(%rdi,%rcx,4)
mov    %edx,(%rdi,%r11,4)
sub    %r10d,%ecx
jns    1150 <shellsort+0x50>
jmp    1130 <shellsort+0x30>
ret

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

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