void bub_sort(int *arr, int n) {
  int i, j;
  int flag = 0;
  for (i = 0; i < n - 1; i++) {
    for (j = 0; j < n - i - 1; j++) {
      if (arr[j] > arr[j + 1]) {
        arr[j] = arr[j] + arr[j + 1];
        arr[j + 1] = arr[j] - arr[j + 1];
        arr[j] = arr[j] - arr[j + 1];
        flag = 1;
      }
    }
    if (flag == 0) {
      break;
    }
  }
  return;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bub_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1219 <bub_sort+0x119>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11f7 <bub_sort+0xf7>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x14(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    11e4 <bub_sort+0xe4>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
sub    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
sub    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
jmp    11e9 <bub_sort+0xe9>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1131 <bub_sort+0x31>
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
jne    1206 <bub_sort+0x106>
jmp    1219 <bub_sort+0x119>
jmp    120b <bub_sort+0x10b>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1119 <bub_sort+0x19>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bub_sort>:
push   %rbp
push   %rbx
cmp    $0x2,%esi
jl     11d2 <bub_sort+0xd2>
lea    -0x1(%rsi),%r8d
xor    %r11d,%r11d
mov    %r8d,%r10d
xor    %r9d,%r9d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r10d,%r10d
mov    %r9d,%eax
not    %eax
add    %esi,%eax
test   %eax,%eax
jle    1160 <bub_sort+0x60>
mov    (%rdi),%edx
cmp    $0x1,%r10d
jne    1180 <bub_sort+0x80>
xor    %eax,%eax
test   $0x1,%r10b
je     1160 <bub_sort+0x60>
mov    0x4(%rdi,%rax,4),%ecx
cmp    %ecx,%edx
jle    1160 <bub_sort+0x60>
mov    %edx,0x4(%rdi,%rax,4)
mov    %ecx,(%rdi,%rax,4)
mov    $0x1,%r11d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
test   %r11d,%r11d
je     11d2 <bub_sort+0xd2>
add    $0x1,%r9d
add    $0xffffffff,%r10d
mov    $0x1,%r11d
cmp    %r8d,%r9d
jl     1120 <bub_sort+0x20>
jmp    11d2 <bub_sort+0xd2>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r10d,%ecx
and    $0xfffffffe,%ecx
xor    %ebx,%ebx
jmp    11a6 <bub_sort+0xa6>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edx,0x8(%rdi,%rbx,4)
mov    %ebp,0x4(%rdi,%rbx,4)
mov    $0x1,%r11d
mov    %rax,%rbx
cmp    %rax,%rcx
je     1138 <bub_sort+0x38>
mov    0x4(%rdi,%rbx,4),%eax
cmp    %eax,%edx
jle    11c0 <bub_sort+0xc0>
mov    %edx,0x4(%rdi,%rbx,4)
mov    %eax,(%rdi,%rbx,4)
mov    $0x1,%r11d
jmp    11c2 <bub_sort+0xc2>
nopl   (%rax)
mov    %eax,%edx
lea    0x2(%rbx),%rax
mov    0x8(%rdi,%rbx,4),%ebp
cmp    %ebp,%edx
jg     1190 <bub_sort+0x90>
mov    %ebp,%edx
jmp    119e <bub_sort+0x9e>
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @bub_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
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %5
br label %8
8: ; preds = %93, %2
%9 = load i32, i32* %5
%10 = load i32, i32* %4
%11 = sub nsw i32 %10, 1
%12 = icmp slt i32 %9, %11
br i1 %12, label %13, label %96
13: ; preds = %8
store i32 0, i32* %6
br label %14
14: ; preds = %85, %13
%15 = load i32, i32* %6
%16 = load i32, i32* %4
%17 = load i32, i32* %5
%18 = sub nsw i32 %16, %17
%19 = sub nsw i32 %18, 1
%20 = icmp slt i32 %15, %19
br i1 %20, label %21, label %88
21: ; preds = %14
%22 = load i32*, i32** %3
%23 = load i32, i32* %6
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = load i32*, i32** %3
%28 = load i32, i32* %6
%29 = add nsw i32 %28, 1
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = icmp sgt i32 %26, %32
br i1 %33, label %34, label %84
34: ; preds = %21
%35 = load i32*, i32** %3
%36 = load i32, i32* %6
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = load i32*, i32** %3
%41 = load i32, i32* %6
%42 = add nsw i32 %41, 1
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
%46 = add nsw i32 %39, %45
%47 = load i32*, i32** %3
%48 = load i32, i32* %6
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %49
store i32 %46, i32* %50
%51 = load i32*, i32** %3
%52 = load i32, i32* %6
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
%56 = load i32*, i32** %3
%57 = load i32, i32* %6
%58 = add nsw i32 %57, 1
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 %59
%61 = load i32, i32* %60
%62 = sub nsw i32 %55, %61
%63 = load i32*, i32** %3
%64 = load i32, i32* %6
%65 = add nsw i32 %64, 1
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %66
store i32 %62, i32* %67
%68 = load i32*, i32** %3
%69 = load i32, i32* %6
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %68, i64 %70
%72 = load i32, i32* %71
%73 = load i32*, i32** %3
%74 = load i32, i32* %6
%75 = add nsw i32 %74, 1
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 %76
%78 = load i32, i32* %77
%79 = sub nsw i32 %72, %78
%80 = load i32*, i32** %3
%81 = load i32, i32* %6
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %80, i64 %82
store i32 %79, i32* %83
store i32 1, i32* %7
br label %84
84: ; preds = %34, %21
br label %85
85: ; preds = %84
%86 = load i32, i32* %6
%87 = add nsw i32 %86, 1
store i32 %87, i32* %6
br label %14
88: ; preds = %14
%89 = load i32, i32* %7
%90 = icmp eq i32 %89, 0
br i1 %90, label %91, label %92
91: ; preds = %88
br label %96
92: ; preds = %88
br label %93
93: ; preds = %92
%94 = load i32, i32* %5
%95 = add nsw i32 %94, 1
store i32 %95, i32* %5
br label %8
96: ; preds = %91, %8
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @bub_sort(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = add i32 %1, -1
%4 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %4, label %5, label %64
5: ; preds = %2, %57
%6 = phi i32 [ %63, %57 ], [ %3, %2 ]
%7 = phi i32 [ 1, %57 ], [ 0, %2 ]
%8 = phi i32 [ %60, %57 ], [ 0, %2 ]
%9 = zext i32 %6 to i64
%10 = xor i32 %8, -1
%11 = add i32 %10, %1
%12 = icmp sgt i32 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %57
13: ; preds = %5
%14 = load i32, i32* %0
%15 = and i64 %9, 1
%16 = icmp eq i32 %6, 1
br i1 %16, label %44, label %17
17: ; preds = %13
%18 = and i64 %9, 4294967294
br label %19
19: ; preds = %39, %17
%20 = phi i32 [ %14, %17 ], [ %40, %39 ]
%21 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %33, %39 ]
%22 = phi i32 [ %7, %17 ], [ %41, %39 ]
%23 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %42, %39 ]
%24 = or i64 %21, 1
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = icmp sgt i32 %20, %26
br i1 %27, label %28, label %30
28: ; preds = %19
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %21
store i32 %20, i32* %25
store i32 %26, i32* %29
br label %30
30: ; preds = %19, %28
%31 = phi i32 [ %20, %28 ], [ %26, %19 ]
%32 = phi i32 [ 1, %28 ], [ %22, %19 ]
%33 = add nuw nsw i64 %21, 2
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = icmp sgt i32 %31, %35
br i1 %36, label %37, label %39
37: ; preds = %30
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %24
store i32 %31, i32* %34
store i32 %35, i32* %38
br label %39
39: ; preds = %37, %30
%40 = phi i32 [ %31, %37 ], [ %35, %30 ]
%41 = phi i32 [ 1, %37 ], [ %32, %30 ]
%42 = add i64 %23, 2
%43 = icmp eq i64 %42, %18
br i1 %43, label %44, label %19
44: ; preds = %39, %13
%45 = phi i32 [ undef, %13 ], [ %41, %39 ]
%46 = phi i32 [ %14, %13 ], [ %40, %39 ]
%47 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %33, %39 ]
%48 = phi i32 [ %7, %13 ], [ %41, %39 ]
%49 = icmp eq i64 %15, 0
br i1 %49, label %57, label %50
50: ; preds = %44
%51 = add nuw nsw i64 %47, 1
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
%54 = icmp sgt i32 %46, %53
br i1 %54, label %55, label %57
55: ; preds = %50
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %47
store i32 %46, i32* %52
store i32 %53, i32* %56
br label %57
57: ; preds = %44, %55, %50, %5
%58 = phi i32 [ %7, %5 ], [ %45, %44 ], [ 1, %55 ], [ %48, %50 ]
%59 = icmp ne i32 %58, 0
%60 = add nuw nsw i32 %8, 1
%61 = icmp slt i32 %60, %3
%62 = select i1 %59, i1 %61, i1 false
%63 = add i32 %6, -1
br i1 %62, label %5, label %64
64: ; preds = %57, %2
ret void
}