#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*/ printf(char *, ...);
void shellsort(int v[], int n) {
  int gap, temp;
  int e, ee, eee, lncnt = 1;
  for (gap = n / 2; gap > 0; gap /= 2) {
    for (e = gap; e < n; e++) {
      for (ee = e - gap; ee >= 0 && v[ee] > v[ee + gap]; ee -= gap) {
        temp = v[ee];
        v[ee] = v[ee + gap];
        v[ee + gap] = temp;
        printf("%d)\t", lncnt++);
        for (eee = 0; eee < n; ++eee) {
          printf("%02d ", v[eee]);
        }
        printf("\n\t");
        for (eee = 0; eee < n; ++eee) {
          if (eee == ee || eee == ee + gap) {
            printf(" ^ ");
          } else {
            printf("   ");
          }
        }
        printf("\n");
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<shellsort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x24(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
jle    12e3 <shellsort+0x1d3>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    12cb <shellsort+0x1bb>
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    %al,-0x25(%rbp)
jl     1189 <shellsort+0x79>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x1c(%rbp),%edx
add    -0x10(%rbp),%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
setg   %al
mov    %al,-0x25(%rbp)
mov    -0x25(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1199 <shellsort+0x89>
jmp    12b8 <shellsort+0x1a8>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    -0x10(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    -0x10(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%esi
mov    %esi,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
lea    0xe19(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1228 <shellsort+0x118>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
lea    0xdf2(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11f5 <shellsort+0xe5>
lea    0xddc(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    129a <shellsort+0x18a>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
je     1266 <shellsort+0x156>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    -0x10(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    1279 <shellsort+0x169>
lea    0xda1(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
jmp    1287 <shellsort+0x177>
lea    0xd92(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
jmp    128c <shellsort+0x17c>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    123d <shellsort+0x12d>
lea    0xd75(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1159 <shellsort+0x49>
jmp    12bd <shellsort+0x1ad>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1144 <shellsort+0x34>
jmp    12d0 <shellsort+0x1c0>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1134 <shellsort+0x24>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<shellsort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
cmp    $0x2,%esi
jl     129b <shellsort+0x17b>
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%r14
mov    %esi,%r13d
mov    $0x1,%esi
lea    0xeba(%rip),%r12
mov    %ebp,%edi
mov    %ebp,0x14(%rsp)
mov    %r14,0x28(%rsp)
mov    %r13,0x20(%rsp)
jmp    116f <shellsort+0x4f>
nopl   (%rax)
mov    %esi,%ecx
mov    %ecx,%esi
cmpl   $0x4,0xc(%rsp)
jl     129b <shellsort+0x17b>
mov    %edi,%eax
shr    $0x1f,%edi
add    %eax,%edi
sar    %edi
cmp    %ebp,%edi
mov    %eax,0xc(%rsp)
jge    1160 <shellsort+0x40>
mov    %edi,%eax
mov    %rdi,0x30(%rsp)
jmp    119f <shellsort+0x7f>
nopl   0x0(%rax)
mov    %esi,%ecx
mov    0x10(%rsp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %ecx,%esi
cmp    %ebp,%eax
je     1162 <shellsort+0x42>
mov    %eax,%r15d
sub    %edi,%r15d
mov    %eax,0x10(%rsp)
js     1190 <shellsort+0x70>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cltq
mov    %r15d,%ebx
mov    %r15d,%r15d
mov    (%r14,%r15,4),%ecx
mov    (%r14,%rax,4),%edx
cmp    %edx,%ecx
jle    1190 <shellsort+0x70>
mov    %ebx,0x18(%rsp)
mov    %rdi,%rbx
mov    %edx,(%r14,%r15,4)
mov    %ecx,(%r14,%rax,4)
lea    0x1(%rsi),%eax
mov    %eax,0x1c(%rsp)
lea    0xe1f(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
xor    %ebp,%ebp
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%r14,%rbp,4),%esi
mov    %r12,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
add    $0x1,%rbp
cmp    %rbp,%r13
jne    11f0 <shellsort+0xd0>
xor    %r12d,%r12d
lea    0xdfa(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
mov    %rbx,%r13
lea    (%rbx,%r15,1),%r13d
mov    0x14(%rsp),%ebx
lea    0xde4(%rip),%r14
lea    0xde1(%rip),%rbp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %r12d,%r13d
mov    %rbp,%rdi
cmove  %r14,%rdi
cmp    %r12d,%r15d
cmove  %r14,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
add    $0x1,%r12d
cmp    %r12d,%ebx
jne    1240 <shellsort+0x120>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
mov    0x30(%rsp),%rdi
sub    %edi,%r15d
mov    0x1c(%rsp),%ecx
mov    %ecx,%esi
mov    0x20(%rsp),%r13
lea    0xd80(%rip),%r12
mov    0x28(%rsp),%r14
mov    %ebx,%ebp
mov    0x18(%rsp),%eax
jns    11b0 <shellsort+0x90>
jmp    1192 <shellsort+0x72>
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [5 x i8] c"%d)\09\00"
@.str.1 = [6 x i8] c"%02d \00"
@.str.2 = [3 x i8] c"\0A\09\00"
@.str.3 = [4 x i8] c" ^ \00"
@.str.4 = [4 x i8] c" \00"
@.str.5 = [2 x i8] c"\0A\00"
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
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 1, i32* %10
%11 = load i32, i32* %4
%12 = sdiv i32 %11, 2
store i32 %12, i32* %5
br label %13
13: ; preds = %121, %2
%14 = load i32, i32* %5
%15 = icmp sgt i32 %14, 0
br i1 %15, label %16, label %124
16: ; preds = %13
%17 = load i32, i32* %5
store i32 %17, i32* %7
br label %18
18: ; preds = %117, %16
%19 = load i32, i32* %7
%20 = load i32, i32* %4
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %120
22: ; preds = %18
%23 = load i32, i32* %7
%24 = load i32, i32* %5
%25 = sub nsw i32 %23, %24
store i32 %25, i32* %8
br label %26
26: ; preds = %112, %22
%27 = load i32, i32* %8
%28 = icmp sge i32 %27, 0
br i1 %28, label %29, label %43
29: ; preds = %26
%30 = load i32*, i32** %3
%31 = load i32, i32* %8
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = load i32*, i32** %3
%36 = load i32, i32* %8
%37 = load i32, i32* %5
%38 = add nsw i32 %36, %37
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %39
%41 = load i32, i32* %40
%42 = icmp sgt i32 %34, %41
br label %43
43: ; preds = %29, %26
%44 = phi i1 [ false, %26 ], [ %42, %29 ]
br i1 %44, label %45, label %116
45: ; preds = %43
%46 = load i32*, i32** %3
%47 = load i32, i32* %8
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
store i32 %50, i32* %6
%51 = load i32*, i32** %3
%52 = load i32, i32* %8
%53 = load i32, i32* %5
%54 = add nsw i32 %52, %53
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %55
%57 = load i32, i32* %56
%58 = load i32*, i32** %3
%59 = load i32, i32* %8
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %58, i64 %60
store i32 %57, i32* %61
%62 = load i32, i32* %6
%63 = load i32*, i32** %3
%64 = load i32, i32* %8
%65 = load i32, i32* %5
%66 = add nsw i32 %64, %65
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %67
store i32 %62, i32* %68
%69 = load i32, i32* %10
%70 = add nsw i32 %69, 1
store i32 %70, i32* %10
%71 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([5 x i8], [5 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %69)
store i32 0, i32* %9
br label %72
72: ; preds = %83, %45
%73 = load i32, i32* %9
%74 = load i32, i32* %4
%75 = icmp slt i32 %73, %74
br i1 %75, label %76, label %86
76: ; preds = %72
%77 = load i32*, i32** %3
%78 = load i32, i32* %9
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %77, i64 %79
%81 = load i32, i32* %80
%82 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([6 x i8], [6 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %81)
br label %83
83: ; preds = %76
%84 = load i32, i32* %9
%85 = add nsw i32 %84, 1
store i32 %85, i32* %9
br label %72
86: ; preds = %72
%87 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
store i32 0, i32* %9
br label %88
88: ; preds = %107, %86
%89 = load i32, i32* %9
%90 = load i32, i32* %4
%91 = icmp slt i32 %89, %90
br i1 %91, label %92, label %110
92: ; preds = %88
%93 = load i32, i32* %9
%94 = load i32, i32* %8
%95 = icmp eq i32 %93, %94
br i1 %95, label %102, label %96
96: ; preds = %92
%97 = load i32, i32* %9
%98 = load i32, i32* %8
%99 = load i32, i32* %5
%100 = add nsw i32 %98, %99
%101 = icmp eq i32 %97, %100
br i1 %101, label %102, label %104
102: ; preds = %96, %92
%103 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0))
br label %106
104: ; preds = %96
%105 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0))
br label %106
106: ; preds = %104, %102
br label %107
107: ; preds = %106
%108 = load i32, i32* %9
%109 = add nsw i32 %108, 1
store i32 %109, i32* %9
br label %88
110: ; preds = %88
%111 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.5, i64 0, i64 0))
br label %112
112: ; preds = %110
%113 = load i32, i32* %5
%114 = load i32, i32* %8
%115 = sub nsw i32 %114, %113
store i32 %115, i32* %8
br label %26
116: ; preds = %43
br label %117
117: ; preds = %116
%118 = load i32, i32* %7
%119 = add nsw i32 %118, 1
store i32 %119, i32* %7
br label %18
120: ; preds = %18
br label %121
121: ; preds = %120
%122 = load i32, i32* %5
%123 = sdiv i32 %122, 2
store i32 %123, i32* %5
br label %13
124: ; preds = %13
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [5 x i8] c"%d)\09\00"
@.str.1 = [6 x i8] c"%02d \00"
@.str.2 = [3 x i8] c"\0A\09\00"
@.str.3 = [4 x i8] c" ^ \00"
@.str.4 = [4 x i8] c" \00"
define void @shellsort(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %3, label %4, label %59
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
br label %9
6: ; preds = %55, %9
%7 = phi i32 [ %11, %9 ], [ %56, %55 ]
%8 = icmp sgt i32 %10, 3
br i1 %8, label %9, label %59
9: ; preds = %4, %6
%10 = phi i32 [ %1, %4 ], [ %12, %6 ]
%11 = phi i32 [ 1, %4 ], [ %7, %6 ]
%12 = sdiv i32 %10, 2
%13 = icmp slt i32 %12, %1
br i1 %13, label %14, label %6
14: ; preds = %9, %55
%15 = phi i32 [ %56, %55 ], [ %11, %9 ]
%16 = phi i32 [ %57, %55 ], [ %12, %9 ]
%17 = sub nsw i32 %16, %12
%18 = icmp sgt i32 %17, -1
br i1 %18, label %19, label %55
19: ; preds = %14, %51
%20 = phi i32 [ %53, %51 ], [ %17, %14 ]
%21 = phi i32 [ %31, %51 ], [ %15, %14 ]
%22 = phi i32 [ %20, %51 ], [ %16, %14 ]
%23 = zext i32 %20 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = sext i32 %22 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = icmp sgt i32 %25, %28
br i1 %29, label %30, label %55
30: ; preds = %19
store i32 %28, i32* %24
store i32 %25, i32* %27
%31 = add nsw i32 %21, 1
%32 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([5 x i8], [5 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %21)
br label %33
33: ; preds = %30, %33
%34 = phi i64 [ 0, %30 ], [ %38, %33 ]
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([6 x i8], [6 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %36)
%38 = add nuw nsw i64 %34, 1
%39 = icmp eq i64 %38, %5
br i1 %39, label %40, label %33
40: ; preds = %33
%41 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %42
42: ; preds = %40, %42
%43 = phi i32 [ %49, %42 ], [ 0, %40 ]
%44 = icmp eq i32 %43, %20
%45 = icmp eq i32 %43, %22
%46 = or i1 %44, %45
%47 = select i1 %46, i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0), i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0)
%48 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) %47)
%49 = add nuw nsw i32 %43, 1
%50 = icmp eq i32 %49, %1
br i1 %50, label %51, label %42
51: ; preds = %42
%52 = tail call i32 @putchar(i32 10)
%53 = sub nsw i32 %20, %12
%54 = icmp sgt i32 %53, -1
br i1 %54, label %19, label %55
55: ; preds = %51, %19, %14
%56 = phi i32 [ %15, %14 ], [ %21, %19 ], [ %31, %51 ]
%57 = add i32 %16, 1
%58 = icmp eq i32 %57, %1
br i1 %58, label %6, label %14
59: ; preds = %6, %2
ret void
}