void bubble_sort(int a[], int n) {
  int i, j, temp;
  for (j = 0; j < n - 1; j++)
    for (i = 0; i < n - 1 - j; i++) {
      if (a[i] > a[i + 1]) {
        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)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11c1 <bubble_sort+0xc1>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11ae <bubble_sort+0xae>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    119b <bubble_sort+0x9b>
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    11a0 <bubble_sort+0xa0>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    112a <bubble_sort+0x2a>
jmp    11b3 <bubble_sort+0xb3>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1112 <bubble_sort+0x12>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bubble_sort>:
cmp    $0x2,%esi
jl     11b5 <bubble_sort+0xb5>
add    $0xffffffff,%esi
xor    %r8d,%r8d
mov    %esi,%r9d
jmp    1131 <bubble_sort+0x31>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r8d
add    $0xffffffff,%r9d
cmp    %esi,%r8d
je     11b5 <bubble_sort+0xb5>
mov    %r9d,%r9d
cmp    %r8d,%esi
jle    1120 <bubble_sort+0x20>
mov    (%rdi),%r11d
cmp    $0x1,%r9d
jne    1160 <bubble_sort+0x60>
xor    %ecx,%ecx
test   $0x1,%r9b
je     1120 <bubble_sort+0x20>
mov    0x4(%rdi,%rcx,4),%eax
cmp    %eax,%r11d
jle    1120 <bubble_sort+0x20>
mov    %eax,(%rdi,%rcx,4)
mov    %r11d,0x4(%rdi,%rcx,4)
jmp    1120 <bubble_sort+0x20>
nopl   (%rax)
mov    %r9d,%r10d
and    $0xfffffffe,%r10d
xor    %eax,%eax
jmp    1181 <bubble_sort+0x81>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edx,0x4(%rdi,%rax,4)
mov    %r11d,0x8(%rdi,%rax,4)
mov    %rcx,%rax
cmp    %rcx,%r10
je     1144 <bubble_sort+0x44>
mov    0x4(%rdi,%rax,4),%ecx
cmp    %ecx,%r11d
jle    11a0 <bubble_sort+0xa0>
mov    %ecx,(%rdi,%rax,4)
mov    %r11d,0x4(%rdi,%rax,4)
jmp    11a3 <bubble_sort+0xa3>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %ecx,%r11d
lea    0x2(%rax),%rcx
mov    0x8(%rdi,%rax,4),%edx
cmp    %edx,%r11d
jg     1170 <bubble_sort+0x70>
mov    %edx,%r11d
jmp    1179 <bubble_sort+0x79>
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
store i32 0, i32* %6
br label %8
8: ; preds = %61, %2
%9 = load i32, i32* %6
%10 = load i32, i32* %4
%11 = sub nsw i32 %10, 1
%12 = icmp slt i32 %9, %11
br i1 %12, label %13, label %64
13: ; preds = %8
store i32 0, i32* %5
br label %14
14: ; preds = %57, %13
%15 = load i32, i32* %5
%16 = load i32, i32* %4
%17 = sub nsw i32 %16, 1
%18 = load i32, i32* %6
%19 = sub nsw i32 %17, %18
%20 = icmp slt i32 %15, %19
br i1 %20, label %21, label %60
21: ; preds = %14
%22 = load i32*, i32** %3
%23 = load i32, i32* %5
%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* %5
%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 %56
34: ; preds = %21
%35 = load i32*, i32** %3
%36 = load i32, i32* %5
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
store i32 %39, i32* %7
%40 = load i32*, i32** %3
%41 = load i32, i32* %5
%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 = load i32*, i32** %3
%47 = load i32, i32* %5
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
store i32 %45, i32* %49
%50 = load i32, i32* %7
%51 = load i32*, i32** %3
%52 = load i32, i32* %5
%53 = add nsw i32 %52, 1
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %54
store i32 %50, i32* %55
br label %56
56: ; preds = %34, %21
br label %57
57: ; preds = %56
%58 = load i32, i32* %5
%59 = add nsw i32 %58, 1
store i32 %59, i32* %5
br label %14
60: ; preds = %14
br label %61
61: ; preds = %60
%62 = load i32, i32* %6
%63 = add nsw i32 %62, 1
store i32 %63, i32* %6
br label %8
64: ; preds = %8
ret void
}

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