void shell_sort(unsigned long n, float *in) {
  unsigned long i, j, inc;
  float v;
  float *a;
  a = in - 1;
  inc = 1;
  do {
    inc *= 3;
    inc++;
  } while (inc <= n);
  do {
    inc /= 3;
    for (i = inc + 1; i <= n; i++) {
      v = a[i];
      j = i;
      while (a[j - inc] > v) {
        a[j] = a[j - inc];
        j -= inc;
        if (j <= inc)
          break;
      }
      a[j] = v;
    }
  } while (inc > 1);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<shell_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
movq   $0x1,-0x28(%rbp)
imul   $0x3,-0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
jbe    1120 <shell_sort+0x20>
jmp    1148 <shell_sort+0x48>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    $0x3,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
ja     1211 <shell_sort+0x111>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
sub    -0x28(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
ucomiss -0x2c(%rbp),%xmm0
jbe    11ee <shell_sort+0xee>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
sub    -0x28(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    -0x20(%rbp),%rax
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x28(%rbp),%rax
ja     11e9 <shell_sort+0xe9>
jmp    11ee <shell_sort+0xee>
jmp    118e <shell_sort+0x8e>
movss  -0x2c(%rbp),%xmm0
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    1166 <shell_sort+0x66>
jmp    1216 <shell_sort+0x116>
cmpq   $0x1,-0x28(%rbp)
ja     1148 <shell_sort+0x48>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<shell_sort>:
mov    $0x1,%r9d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%r9,%r9,2),%r9
add    $0x1,%r9
cmp    %rdi,%r9
jbe    1110 <shell_sort+0x10>
push   %r14
push   %rbx
movabs $0xaaaaaaaaaaaaaaab,%r8
aa aa aa
jmp    1139 <shell_sort+0x39>
nopl   0x0(%rax)
cmp    $0x5,%r9
mov    %rdx,%r9
jbe    11ae <shell_sort+0xae>
mov    %r9,%rax
mul    %r8
shr    %rdx
cmp    %rdi,%rdx
jae    1130 <shell_sort+0x30>
lea    0x1(%rdx),%r11
lea    (%rsi,%rdx,4),%r10
mov    %rsi,%rcx
mov    %rdx,%r14
jmp    117d <shell_sort+0x7d>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    %r14,%rax
mov    %rax,%rbx
movss  %xmm0,-0x4(%rsi,%rbx,4)
lea    0x1(%r14),%r11
add    $0x4,%r10
add    $0x4,%rcx
cmp    %rdi,%r11
ja     1130 <shell_sort+0x30>
movss  (%rsi,%r14,4),%xmm0
mov    %r11,%r14
xor    %eax,%eax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%rcx,%rax,4),%xmm1
ucomiss %xmm0,%xmm1
jbe    1160 <shell_sort+0x60>
movss  %xmm1,(%r10,%rax,4)
sub    %rdx,%rax
lea    (%r14,%rax,1),%rbx
cmp    %rdx,%rbx
ja     1190 <shell_sort+0x90>
jmp    1166 <shell_sort+0x66>
pop    %rbx
pop    %r14
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @shell_sort(i64 %0, float* nocapture %1) {
br label %3
3: ; preds = %3, %2
%4 = phi i64 [ 1, %2 ], [ %6, %3 ]
%5 = mul i64 %4, 3
%6 = add i64 %5, 1
%7 = icmp ugt i64 %6, %0
br i1 %7, label %8, label %3
8: ; preds = %3
%9 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 -1
br label %10
10: ; preds = %8, %35
%11 = phi i64 [ %12, %35 ], [ %6, %8 ]
%12 = udiv i64 %11, 3
%13 = icmp ult i64 %12, %0
br i1 %13, label %14, label %35
14: ; preds = %10
%15 = add nuw nsw i64 %12, 1
br label %16
16: ; preds = %14, %30
%17 = phi i64 [ %33, %30 ], [ %15, %14 ]
%18 = phi i64 [ %17, %30 ], [ %12, %14 ]
%19 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %18
%20 = load float, float* %19
br label %21
21: ; preds = %27, %16
%22 = phi i64 [ %17, %16 ], [ %23, %27 ]
%23 = sub i64 %22, %12
%24 = getelementptr inbounds float, float* %9, i64 %23
%25 = load float, float* %24
%26 = fcmp ogt float %25, %20
br i1 %26, label %27, label %30
27: ; preds = %21
%28 = getelementptr inbounds float, float* %9, i64 %22
store float %25, float* %28
%29 = icmp ugt i64 %23, %12
br i1 %29, label %21, label %30
30: ; preds = %27, %21
%31 = phi i64 [ %23, %27 ], [ %22, %21 ]
%32 = getelementptr inbounds float, float* %9, i64 %31
store float %20, float* %32
%33 = add i64 %17, 1
%34 = icmp ugt i64 %33, %0
br i1 %34, label %35, label %16
35: ; preds = %30, %10
%36 = icmp ugt i64 %11, 5
br i1 %36, label %10, label %37
37: ; preds = %35
ret void
}