#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 */
void *array_elem(void *, size_t, size_t);
int /*<<< orphan*/ swap(void *, void *, size_t);
void shift_down(void *elems, size_t elem_count, size_t i, size_t elem_size,
                int (*cmp)(const void *, const void *)) {
  while (1) {
    size_t l = ((i + 1) << 1) - 1;
    size_t r = l + 1;
    size_t greatest = i;
    void *left_elem, *right_elem;
    void *parent_elem = array_elem(elems, i, elem_size);
    void *greatest_elem = parent_elem;
    if (l < elem_count) {
      left_elem = array_elem(elems, l, elem_size);
      if (cmp(left_elem, parent_elem) > 0) {
        greatest_elem = left_elem;
        greatest = l;
      }
    }
    if (r < elem_count) {
      right_elem = array_elem(elems, r, elem_size);
      if (cmp(right_elem, greatest_elem) > 0) {
        greatest_elem = right_elem;
        greatest = r;
      }
    }
    if (i == greatest)
      return;
    swap(parent_elem, greatest_elem, elem_size);
    i = greatest;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<shift_down>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
shl    $0x1,%rax
sub    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
mov    -0x20(%rbp),%rdx
call   1030 <array_elem@plt>
mov    %rax,-0x58(%rbp)
mov    -0x58(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x60(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    11d0 <shift_down+0xb0>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x30(%rbp),%rsi
mov    -0x20(%rbp),%rdx
call   1030 <array_elem@plt>
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%rdi
mov    -0x58(%rbp),%rsi
call   *%rax
cmp    $0x0,%eax
jle    11cb <shift_down+0xab>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x60(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    11d0 <shift_down+0xb0>
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    121f <shift_down+0xff>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x38(%rbp),%rsi
mov    -0x20(%rbp),%rdx
call   1030 <array_elem@plt>
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rdi
mov    -0x60(%rbp),%rsi
call   *%rax
cmp    $0x0,%eax
jle    121a <shift_down+0xfa>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x60(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    121f <shift_down+0xff>
mov    -0x18(%rbp),%rax
cmp    -0x40(%rbp),%rax
jne    1233 <shift_down+0x113>
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret
mov    -0x58(%rbp),%rdi
mov    -0x60(%rbp),%rsi
mov    -0x20(%rbp),%rdx
call   1040 <swap@plt>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    113c <shift_down+0x1c>

x86 assembly (clang, -O2):
<shift_down>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %r8,0x10(%rsp)
mov    %rcx,%r12
mov    %rdx,%r15
mov    %rsi,0x18(%rsp)
mov    %rdi,0x8(%rsp)
mov    %rdx,%r13
mov    %rcx,0x20(%rsp)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%r15,%r15,1),%rbx
add    $0x1,%rbx
mov    0x8(%rsp),%rdi
mov    %r15,%rsi
mov    %r12,%rdx
call   1030 <array_elem@plt>
mov    %rax,%r14
mov    %rax,%rbp
mov    0x18(%rsp),%rax
cmp    %rax,%rbx
jae    11a7 <shift_down+0x87>
mov    0x8(%rsp),%rdi
mov    %rbx,%rsi
mov    %r12,%rdx
call   1030 <array_elem@plt>
mov    %rax,%rbp
mov    %rax,%rdi
mov    %r14,%rsi
call   *0x10(%rsp)
test   %eax,%eax
jg     119f <shift_down+0x7f>
mov    %r15,%rbx
mov    %r14,%rbp
mov    %rbx,%r13
mov    0x18(%rsp),%rax
lea    (%r15,%r15,1),%rbx
add    $0x2,%rbx
cmp    %rax,%rbx
jae    11e6 <shift_down+0xc6>
mov    0x8(%rsp),%rdi
mov    %rbx,%rsi
mov    %r12,%rdx
call   1030 <array_elem@plt>
mov    %rax,%r12
mov    %rax,%rdi
mov    %rbp,%rsi
call   *0x10(%rsp)
test   %eax,%eax
jg     11db <shift_down+0xbb>
mov    %r13,%rbx
mov    %rbp,%r12
mov    %rbx,%r13
mov    %r12,%rbp
mov    0x20(%rsp),%r12
cmp    %r13,%r15
je     1201 <shift_down+0xe1>
mov    %r14,%rdi
mov    %rbp,%rsi
mov    %r12,%rdx
call   1040 <swap@plt>
mov    %r13,%r15
jmp    1150 <shift_down+0x30>
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @shift_down(i8* %0, i64 %1, i64 %2, i64 %3, i32 (i8*, i8*)* %4) {
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
%10 = alloca i32 (i8*, i8*)*
%11 = alloca i64
%12 = alloca i64
%13 = alloca i64
%14 = alloca i8*
%15 = alloca i8*
%16 = alloca i8*
%17 = alloca i8*
store i8* %0, i8** %6
store i64 %1, i64* %7
store i64 %2, i64* %8
store i64 %3, i64* %9
store i32 (i8*, i8*)* %4, i32 (i8*, i8*)** %10
br label %18
18: ; preds = %5, %71
%19 = load i64, i64* %8
%20 = add i64 %19, 1
%21 = shl i64 %20, 1
%22 = sub i64 %21, 1
store i64 %22, i64* %11
%23 = load i64, i64* %11
%24 = add i64 %23, 1
store i64 %24, i64* %12
%25 = load i64, i64* %8
store i64 %25, i64* %13
%26 = load i8*, i8** %6
%27 = load i64, i64* %8
%28 = load i64, i64* %9
%29 = call i8* @array_elem(i8* %26, i64 %27, i64 %28)
store i8* %29, i8** %16
%30 = load i8*, i8** %16
store i8* %30, i8** %17
%31 = load i64, i64* %11
%32 = load i64, i64* %7
%33 = icmp ult i64 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %48
34: ; preds = %18
%35 = load i8*, i8** %6
%36 = load i64, i64* %11
%37 = load i64, i64* %9
%38 = call i8* @array_elem(i8* %35, i64 %36, i64 %37)
store i8* %38, i8** %14
%39 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %10
%40 = load i8*, i8** %14
%41 = load i8*, i8** %16
%42 = call i32 %39(i8* %40, i8* %41)
%43 = icmp sgt i32 %42, 0
br i1 %43, label %44, label %47
44: ; preds = %34
%45 = load i8*, i8** %14
store i8* %45, i8** %17
%46 = load i64, i64* %11
store i64 %46, i64* %13
br label %47
47: ; preds = %44, %34
br label %48
48: ; preds = %47, %18
%49 = load i64, i64* %12
%50 = load i64, i64* %7
%51 = icmp ult i64 %49, %50
br i1 %51, label %52, label %66
52: ; preds = %48
%53 = load i8*, i8** %6
%54 = load i64, i64* %12
%55 = load i64, i64* %9
%56 = call i8* @array_elem(i8* %53, i64 %54, i64 %55)
store i8* %56, i8** %15
%57 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %10
%58 = load i8*, i8** %15
%59 = load i8*, i8** %17
%60 = call i32 %57(i8* %58, i8* %59)
%61 = icmp sgt i32 %60, 0
br i1 %61, label %62, label %65
62: ; preds = %52
%63 = load i8*, i8** %15
store i8* %63, i8** %17
%64 = load i64, i64* %12
store i64 %64, i64* %13
br label %65
65: ; preds = %62, %52
br label %66
66: ; preds = %65, %48
%67 = load i64, i64* %8
%68 = load i64, i64* %13
%69 = icmp eq i64 %67, %68
br i1 %69, label %70, label %71
70: ; preds = %66
ret void
71: ; preds = %66
%72 = load i8*, i8** %16
%73 = load i8*, i8** %17
%74 = load i64, i64* %9
%75 = call i32 @swap(i8* %72, i8* %73, i64 %74)
%76 = load i64, i64* %13
store i64 %76, i64* %8
br label %18
}

LLVM IR (-O2):
define void @shift_down(i8* %0, i64 %1, i64 %2, i64 %3, i32 (i8*, i8*)* nocapture %4) {
br label %6
6: ; preds = %33, %5
%7 = phi i64 [ %2, %5 ], [ %30, %33 ]
%8 = shl i64 %7, 1
%9 = add i64 %8, 2
%10 = or i64 %8, 1
%11 = tail call i8* @array_elem(i8* %0, i64 %7, i64 %3)
%12 = icmp ult i64 %10, %1
br i1 %12, label %13, label %19
13: ; preds = %6
%14 = tail call i8* @array_elem(i8* %0, i64 %10, i64 %3)
%15 = tail call i32 %4(i8* %14, i8* %11)
%16 = icmp sgt i32 %15, 0
%17 = select i1 %16, i64 %10, i64 %7
%18 = select i1 %16, i8* %14, i8* %11
br label %19
19: ; preds = %13, %6
%20 = phi i64 [ %7, %6 ], [ %17, %13 ]
%21 = phi i8* [ %11, %6 ], [ %18, %13 ]
%22 = icmp ult i64 %9, %1
br i1 %22, label %23, label %29
23: ; preds = %19
%24 = tail call i8* @array_elem(i8* %0, i64 %9, i64 %3)
%25 = tail call i32 %4(i8* %24, i8* %21)
%26 = icmp sgt i32 %25, 0
%27 = select i1 %26, i64 %9, i64 %20
%28 = select i1 %26, i8* %24, i8* %21
br label %29
29: ; preds = %23, %19
%30 = phi i64 [ %20, %19 ], [ %27, %23 ]
%31 = phi i8* [ %21, %19 ], [ %28, %23 ]
%32 = icmp eq i64 %7, %30
br i1 %32, label %35, label %33
33: ; preds = %29
%34 = tail call i32 @swap(i8* %11, i8* %31, i64 %3)
br label %6
35: ; preds = %29
ret void
}