void sort_bubble(int a[], int N) {
  for (int i = 0; i < N - 1; i++) {
    for (int j = 0; j < N - 1 - i; j++) {
      if (a[j] > a[j + 1]) {
        int tmp = a[j];
        a[j] = a[j + 1];
        a[j + 1] = tmp;
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sort_bubble>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11c1 <sort_bubble+0xc1>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
sub    -0x10(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11ae <sort_bubble+0xae>
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    119b <sort_bubble+0x9b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11a0 <sort_bubble+0xa0>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    112a <sort_bubble+0x2a>
jmp    11b3 <sort_bubble+0xb3>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1112 <sort_bubble+0x12>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sort_bubble>:
cmp    $0x2,%esi
jl     11b5 <sort_bubble+0xb5>
add    $0xffffffff,%esi
xor    %r8d,%r8d
mov    %esi,%r9d
jmp    1131 <sort_bubble+0x31>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r8d
add    $0xffffffff,%r9d
cmp    %esi,%r8d
je     11b5 <sort_bubble+0xb5>
mov    %r9d,%r9d
cmp    %r8d,%esi
jle    1120 <sort_bubble+0x20>
mov    (%rdi),%r11d
cmp    $0x1,%r9d
jne    1160 <sort_bubble+0x60>
xor    %ecx,%ecx
test   $0x1,%r9b
je     1120 <sort_bubble+0x20>
mov    0x4(%rdi,%rcx,4),%eax
cmp    %eax,%r11d
jle    1120 <sort_bubble+0x20>
mov    %eax,(%rdi,%rcx,4)
mov    %r11d,0x4(%rdi,%rcx,4)
jmp    1120 <sort_bubble+0x20>
nopl   (%rax)
mov    %r9d,%r10d
and    $0xfffffffe,%r10d
xor    %eax,%eax
jmp    1181 <sort_bubble+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 <sort_bubble+0x44>
mov    0x4(%rdi,%rax,4),%ecx
cmp    %ecx,%r11d
jle    11a0 <sort_bubble+0xa0>
mov    %ecx,(%rdi,%rax,4)
mov    %r11d,0x4(%rdi,%rax,4)
jmp    11a3 <sort_bubble+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 <sort_bubble+0x70>
mov    %edx,%r11d
jmp    1179 <sort_bubble+0x79>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @sort_bubble(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* %5
br label %8
8: ; preds = %61, %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 %64
13: ; preds = %8
store i32 0, i32* %6
br label %14
14: ; preds = %57, %13
%15 = load i32, i32* %6
%16 = load i32, i32* %4
%17 = sub nsw i32 %16, 1
%18 = load i32, i32* %5
%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* %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 %56
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
store i32 %39, i32* %7
%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 = load i32*, i32** %3
%47 = load i32, i32* %6
%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* %6
%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* %6
%59 = add nsw i32 %58, 1
store i32 %59, i32* %6
br label %14
60: ; preds = %14
br label %61
61: ; preds = %60
%62 = load i32, i32* %5
%63 = add nsw i32 %62, 1
store i32 %63, i32* %5
br label %8
64: ; preds = %8
ret void
}

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