void bubble_sort(int *a, int n) {
  int i, j, temp;
  for (j = n - 1; j > 0; j--) {
    for (i = 0; i < j; i++) {
      if (a[i + 1] < a[i]) {
        temp = a[i];
        a[i] = a[i + 1];
        a[i + 1] = temp;
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bubble_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jle    11b4 <bubble_sort+0xb4>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11a1 <bubble_sort+0xa1>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    118e <bubble_sort+0x8e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1193 <bubble_sort+0x93>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1125 <bubble_sort+0x25>
jmp    11a6 <bubble_sort+0xa6>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1114 <bubble_sort+0x14>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bubble_sort>:
push   %rbx
cmp    $0x2,%esi
jl     11b2 <bubble_sort+0xb2>
lea    -0x1(%rsi),%r10d
mov    %r10,%r8
neg    %r8
xor    %r9d,%r9d
jmp    1136 <bubble_sort+0x36>
nopl   0x0(%rax)
lea    -0x1(%rsi),%eax
add    $0xffffffffffffffff,%r10
add    $0x1,%r9
cmp    $0x3,%esi
mov    %eax,%esi
jl     11b2 <bubble_sort+0xb2>
mov    %r9,%rax
not    %rax
mov    (%rdi),%ecx
cmp    %r8,%rax
jne    1160 <bubble_sort+0x60>
xor    %eax,%eax
test   $0x1,%r10b
je     1120 <bubble_sort+0x20>
mov    0x4(%rdi,%rax,4),%edx
cmp    %ecx,%edx
jge    1120 <bubble_sort+0x20>
mov    %edx,(%rdi,%rax,4)
mov    %ecx,0x4(%rdi,%rax,4)
jmp    1120 <bubble_sort+0x20>
nopl   0x0(%rax)
mov    %r10,%r11
and    $0xfffffffffffffffe,%r11
xor    %edx,%edx
jmp    1180 <bubble_sort+0x80>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebx,0x4(%rdi,%rdx,4)
mov    %ecx,0x8(%rdi,%rdx,4)
mov    %rax,%rdx
cmp    %rax,%r11
je     1145 <bubble_sort+0x45>
mov    0x4(%rdi,%rdx,4),%eax
cmp    %ecx,%eax
jge    11a0 <bubble_sort+0xa0>
mov    %eax,(%rdi,%rdx,4)
mov    %ecx,0x4(%rdi,%rdx,4)
jmp    11a2 <bubble_sort+0xa2>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %eax,%ecx
lea    0x2(%rdx),%rax
mov    0x8(%rdi,%rdx,4),%ebx
cmp    %ecx,%ebx
jl     1170 <bubble_sort+0x70>
mov    %ebx,%ecx
jmp    1178 <bubble_sort+0x78>
pop    %rbx
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @bubble_sort(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %3, label %4, label %56
4: ; preds = %2
%5 = add nsw i32 %1, -1
%6 = zext i32 %5 to i64
%7 = sub nsw i64 0, %6
br label %23
8: ; preds = %52, %23
%9 = phi i32 [ %29, %23 ], [ %53, %52 ]
%10 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %46, %52 ]
%11 = icmp eq i64 %30, 0
br i1 %11, label %19, label %12
12: ; preds = %8
%13 = add nuw nsw i64 %10, 1
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
%16 = icmp slt i32 %15, %9
br i1 %16, label %17, label %19
17: ; preds = %12
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %10
store i32 %15, i32* %18
store i32 %9, i32* %14
br label %19
19: ; preds = %12, %17, %8
%20 = icmp sgt i32 %26, 2
%21 = add nsw i64 %25, -1
%22 = add i64 %24, 1
br i1 %20, label %23, label %56
23: ; preds = %19, %4
%24 = phi i64 [ %22, %19 ], [ 0, %4 ]
%25 = phi i64 [ %21, %19 ], [ %6, %4 ]
%26 = phi i32 [ %28, %19 ], [ %1, %4 ]
%27 = xor i64 %24, -1
%28 = add nsw i32 %26, -1
%29 = load i32, i32* %0
%30 = and i64 %25, 1
%31 = icmp eq i64 %27, %7
br i1 %31, label %8, label %32
32: ; preds = %23
%33 = and i64 %25, -2
br label %34
34: ; preds = %52, %32
%35 = phi i32 [ %29, %32 ], [ %53, %52 ]
%36 = phi i64 [ 0, %32 ], [ %46, %52 ]
%37 = phi i64 [ 0, %32 ], [ %54, %52 ]
%38 = or i64 %36, 1
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = icmp slt i32 %40, %35
br i1 %41, label %42, label %44
42: ; preds = %34
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %36
store i32 %40, i32* %43
store i32 %35, i32* %39
br label %44
44: ; preds = %34, %42
%45 = phi i32 [ %40, %34 ], [ %35, %42 ]
%46 = add nuw nsw i64 %36, 2
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %46
%48 = load i32, i32* %47
%49 = icmp slt i32 %48, %45
br i1 %49, label %50, label %52
50: ; preds = %44
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %38
store i32 %48, i32* %51
store i32 %45, i32* %47
br label %52
52: ; preds = %50, %44
%53 = phi i32 [ %48, %44 ], [ %45, %50 ]
%54 = add i64 %37, 2
%55 = icmp eq i64 %54, %33
br i1 %55, label %8, label %34
56: ; preds = %19, %2
ret void
}