void heap_sort(int *list, int n, const int *val, int (*ge)(int, int)) {
  int i, j;
  for (i = 1; i < n; i++) {
    j = i;
    while (j != 0) {
      int tmp;
      int k = (j - 1) >> 1;
      if (ge(val[list[k]], val[list[j]]))
        break;
      tmp = list[k];
      list[k] = list[j];
      list[j] = tmp;
      j = k;
    }
  }
  for (i = n - 1; i > 0; i--) {
    int tmp = list[0];
    list[0] = list[i];
    list[i] = tmp;
    j = 0;
    while (1) {
      int k = (j + 1) * 2 - 1;
      if (k > i - 1)
        break;
      if (k < i - 1 && ge(val[list[k + 1]], val[list[k]]))
        k++;
      if (ge(val[list[j]], val[list[k]]))
        break;
      tmp = list[k];
      list[k] = list[j];
      list[j] = tmp;
      j = k;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<heap_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movl   $0x1,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11d0 <heap_sort+0xd0>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x28(%rbp)
je     11bd <heap_sort+0xbd>
mov    -0x28(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x8(%rbp),%rdx
movslq -0x30(%rbp),%rsi
movslq (%rdx,%rsi,4),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edi
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x8(%rbp),%rdx
movslq -0x28(%rbp),%rsi
movslq (%rdx,%rsi,4),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%esi
call   *%rax
cmp    $0x0,%eax
je     1180 <heap_sort+0x80>
jmp    11bd <heap_sort+0xbd>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1130 <heap_sort+0x30>
jmp    11c2 <heap_sort+0xc2>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111e <heap_sort+0x1e>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
jle    1315 <heap_sort+0x215>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x34(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
shl    $0x1,%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jle    1237 <heap_sort+0x137>
jmp    1302 <heap_sort+0x202>
mov    -0x38(%rbp),%eax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    128b <heap_sort+0x18b>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x8(%rbp),%rdx
mov    -0x38(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
movslq %esi,%rsi
movslq (%rdx,%rsi,4),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edi
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x8(%rbp),%rdx
movslq -0x38(%rbp),%rsi
movslq (%rdx,%rsi,4),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%esi
call   *%rax
cmp    $0x0,%eax
je     128b <heap_sort+0x18b>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x8(%rbp),%rdx
movslq -0x28(%rbp),%rsi
movslq (%rdx,%rsi,4),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edi
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x8(%rbp),%rdx
movslq -0x38(%rbp),%rsi
movslq (%rdx,%rsi,4),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%esi
call   *%rax
cmp    $0x0,%eax
je     12c5 <heap_sort+0x1c5>
jmp    1302 <heap_sort+0x202>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x34(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1212 <heap_sort+0x112>
jmp    1307 <heap_sort+0x207>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11d9 <heap_sort+0xd9>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<heap_sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %rcx,0x18(%rsp)
cmp    $0x2,%esi
jl     1277 <heap_sort+0x177>
mov    %rdx,%r15
mov    %rdi,%r14
mov    $0x1,%ebp
mov    %esi,0x10(%rsp)
jmp    113f <heap_sort+0x3f>
nopl   (%rax)
mov    0xc(%rsp),%ebp
add    $0x1,%ebp
mov    0x10(%rsp),%esi
cmp    %esi,%ebp
je     118e <heap_sort+0x8e>
mov    %ebp,0xc(%rsp)
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %ebp,%eax
lea    -0x1(%rax),%ebx
movslq %eax,%r12
mov    %ebx,%ebp
sar    %ebp
movslq %ebp,%r13
movslq (%r14,%r13,4),%rax
mov    (%r15,%rax,4),%edi
movslq (%r14,%r12,4),%rax
mov    (%r15,%rax,4),%esi
call   *0x18(%rsp)
test   %eax,%eax
jne    1130 <heap_sort+0x30>
mov    (%r14,%r13,4),%eax
mov    (%r14,%r12,4),%ecx
mov    %ecx,(%r14,%r13,4)
mov    %eax,(%r14,%r12,4)
cmp    $0x1,%ebx
ja     1150 <heap_sort+0x50>
jmp    1130 <heap_sort+0x30>
cmp    $0x2,%esi
jl     1277 <heap_sort+0x177>
mov    %esi,%eax
jmp    11b1 <heap_sort+0xb1>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmpq   $0x3,0x10(%rsp)
mov    0x20(%rsp),%rax
jl     1277 <heap_sort+0x177>
mov    %rax,%rsi
lea    -0x1(%rax),%rcx
mov    (%r14),%eax
mov    %rcx,0x20(%rsp)
mov    %ecx,%ecx
mov    (%r14,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%r14)
mov    %eax,(%r14,%rcx,4)
mov    %rsi,0x10(%rsp)
cmp    $0x3,%esi
jl     11a0 <heap_sort+0xa0>
mov    0x10(%rsp),%rax
lea    -0x2(%rax),%edx
xor    %r12d,%r12d
mov    $0x2,%ebp
mov    $0x1,%r13d
mov    %edx,0xc(%rsp)
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %edx,%r13d
jge    1226 <heap_sort+0x126>
movslq %ebp,%rax
movslq (%r14,%rax,4),%rax
mov    (%r15,%rax,4),%edi
movslq %r13d,%rax
movslq (%r14,%rax,4),%rax
mov    (%r15,%rax,4),%esi
call   *0x18(%rsp)
test   %eax,%eax
je     1226 <heap_sort+0x126>
mov    %ebp,%r13d
movslq %r12d,%rbp
movslq (%r14,%rbp,4),%rax
mov    (%r15,%rax,4),%edi
movslq %r13d,%rbx
movslq (%r14,%rbx,4),%rax
mov    (%r15,%rax,4),%esi
call   *0x18(%rsp)
test   %eax,%eax
mov    0xc(%rsp),%edx
jne    11a0 <heap_sort+0xa0>
mov    (%r14,%rbx,4),%eax
mov    (%r14,%rbp,4),%ecx
mov    %ecx,(%r14,%rbx,4)
mov    %eax,(%r14,%rbp,4)
lea    (%rbx,%rbx,1),%ebp
add    $0x2,%ebp
mov    %r13d,%r12d
lea    (%rbx,%rbx,1),%r13d
add    $0x1,%r13d
cmp    %edx,%r13d
jle    1200 <heap_sort+0x100>
jmp    11a0 <heap_sort+0xa0>
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @heap_sort(i32* %0, i32 %1, i32* %2, i32 (i32, i32)* %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32 (i32, i32)*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32* %2, i32** %7
store i32 (i32, i32)* %3, i32 (i32, i32)** %8
store i32 1, i32* %9
br label %15
15: ; preds = %72, %4
%16 = load i32, i32* %9
%17 = load i32, i32* %6
%18 = icmp slt i32 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %75
19: ; preds = %15
%20 = load i32, i32* %9
store i32 %20, i32* %10
br label %21
21: ; preds = %50, %19
%22 = load i32, i32* %10
%23 = icmp ne i32 %22, 0
br i1 %23, label %24, label %71
24: ; preds = %21
%25 = load i32, i32* %10
%26 = sub nsw i32 %25, 1
%27 = ashr i32 %26, 1
store i32 %27, i32* %12
%28 = load i32 (i32, i32)*, i32 (i32, i32)** %8
%29 = load i32*, i32** %7
%30 = load i32*, i32** %5
%31 = load i32, i32* %12
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %35
%37 = load i32, i32* %36
%38 = load i32*, i32** %7
%39 = load i32*, i32** %5
%40 = load i32, i32* %10
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = call i32 %28(i32 %37, i32 %46)
%48 = icmp ne i32 %47, 0
br i1 %48, label %49, label %50
49: ; preds = %24
br label %71
50: ; preds = %24
%51 = load i32*, i32** %5
%52 = load i32, i32* %12
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
store i32 %55, i32* %11
%56 = load i32*, i32** %5
%57 = load i32, i32* %10
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 %58
%60 = load i32, i32* %59
%61 = load i32*, i32** %5
%62 = load i32, i32* %12
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %61, i64 %63
store i32 %60, i32* %64
%65 = load i32, i32* %11
%66 = load i32*, i32** %5
%67 = load i32, i32* %10
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 %68
store i32 %65, i32* %69
%70 = load i32, i32* %12
store i32 %70, i32* %10
br label %21
71: ; preds = %49, %21
br label %72
72: ; preds = %71
%73 = load i32, i32* %9
%74 = add nsw i32 %73, 1
store i32 %74, i32* %9
br label %15
75: ; preds = %15
%76 = load i32, i32* %6
%77 = sub nsw i32 %76, 1
store i32 %77, i32* %9
br label %78
78: ; preds = %183, %75
%79 = load i32, i32* %9
%80 = icmp sgt i32 %79, 0
br i1 %80, label %81, label %186
81: ; preds = %78
%82 = load i32*, i32** %5
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %82, i64 0
%84 = load i32, i32* %83
store i32 %84, i32* %13
%85 = load i32*, i32** %5
%86 = load i32, i32* %9
%87 = sext i32 %86 to i64
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %85, i64 %87
%89 = load i32, i32* %88
%90 = load i32*, i32** %5
%91 = getelementptr inbounds i32, i32* %90, i64 0
store i32 %89, i32* %91
%92 = load i32, i32* %13
%93 = load i32*, i32** %5
%94 = load i32, i32* %9
%95 = sext i32 %94 to i64
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %93, i64 %95
store i32 %92, i32* %96
store i32 0, i32* %10
br label %97
97: ; preds = %81, %161
%98 = load i32, i32* %10
%99 = add nsw i32 %98, 1
%100 = mul nsw i32 %99, 2
%101 = sub nsw i32 %100, 1
store i32 %101, i32* %14
%102 = load i32, i32* %14
%103 = load i32, i32* %9
%104 = sub nsw i32 %103, 1
%105 = icmp sgt i32 %102, %104
br i1 %105, label %106, label %107
106: ; preds = %97
br label %182
107: ; preds = %97
%108 = load i32, i32* %14
%109 = load i32, i32* %9
%110 = sub nsw i32 %109, 1
%111 = icmp slt i32 %108, %110
br i1 %111, label %112, label %138
112: ; preds = %107
%113 = load i32 (i32, i32)*, i32 (i32, i32)** %8
%114 = load i32*, i32** %7
%115 = load i32*, i32** %5
%116 = load i32, i32* %14
%117 = add nsw i32 %116, 1
%118 = sext i32 %117 to i64
%119 = getelementptr inbounds i32, i32* %115, i64 %118
%120 = load i32, i32* %119
%121 = sext i32 %120 to i64
%122 = getelementptr inbounds i32, i32* %114, i64 %121
%123 = load i32, i32* %122
%124 = load i32*, i32** %7
%125 = load i32*, i32** %5
%126 = load i32, i32* %14
%127 = sext i32 %126 to i64
%128 = getelementptr inbounds i32, i32* %125, i64 %127
%129 = load i32, i32* %128
%130 = sext i32 %129 to i64
%131 = getelementptr inbounds i32, i32* %124, i64 %130
%132 = load i32, i32* %131
%133 = call i32 %113(i32 %123, i32 %132)
%134 = icmp ne i32 %133, 0
br i1 %134, label %135, label %138
135: ; preds = %112
%136 = load i32, i32* %14
%137 = add nsw i32 %136, 1
store i32 %137, i32* %14
br label %138
138: ; preds = %135, %112, %107
%139 = load i32 (i32, i32)*, i32 (i32, i32)** %8
%140 = load i32*, i32** %7
%141 = load i32*, i32** %5
%142 = load i32, i32* %10
%143 = sext i32 %142 to i64
%144 = getelementptr inbounds i32, i32* %141, i64 %143
%145 = load i32, i32* %144
%146 = sext i32 %145 to i64
%147 = getelementptr inbounds i32, i32* %140, i64 %146
%148 = load i32, i32* %147
%149 = load i32*, i32** %7
%150 = load i32*, i32** %5
%151 = load i32, i32* %14
%152 = sext i32 %151 to i64
%153 = getelementptr inbounds i32, i32* %150, i64 %152
%154 = load i32, i32* %153
%155 = sext i32 %154 to i64
%156 = getelementptr inbounds i32, i32* %149, i64 %155
%157 = load i32, i32* %156
%158 = call i32 %139(i32 %148, i32 %157)
%159 = icmp ne i32 %158, 0
br i1 %159, label %160, label %161
160: ; preds = %138
br label %182
161: ; preds = %138
%162 = load i32*, i32** %5
%163 = load i32, i32* %14
%164 = sext i32 %163 to i64
%165 = getelementptr inbounds i32, i32* %162, i64 %164
%166 = load i32, i32* %165
store i32 %166, i32* %13
%167 = load i32*, i32** %5
%168 = load i32, i32* %10
%169 = sext i32 %168 to i64
%170 = getelementptr inbounds i32, i32* %167, i64 %169
%171 = load i32, i32* %170
%172 = load i32*, i32** %5
%173 = load i32, i32* %14
%174 = sext i32 %173 to i64
%175 = getelementptr inbounds i32, i32* %172, i64 %174
store i32 %171, i32* %175
%176 = load i32, i32* %13
%177 = load i32*, i32** %5
%178 = load i32, i32* %10
%179 = sext i32 %178 to i64
%180 = getelementptr inbounds i32, i32* %177, i64 %179
store i32 %176, i32* %180
%181 = load i32, i32* %14
store i32 %181, i32* %10
br label %97
182: ; preds = %160, %106
br label %183
183: ; preds = %182
%184 = load i32, i32* %9
%185 = add nsw i32 %184, -1
store i32 %185, i32* %9
br label %78
186: ; preds = %78
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @heap_sort(i32* nocapture %0, i32 %1, i32* nocapture %2, i32 (i32, i32)* nocapture %3) {
%5 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %5, label %6, label %92
6: ; preds = %4, %33
%7 = phi i32 [ %34, %33 ], [ 1, %4 ]
br label %11
8: ; preds = %33
br i1 %5, label %9, label %92
9: ; preds = %8
%10 = zext i32 %1 to i64
br label %38
11: ; preds = %6, %29
%12 = phi i32 [ %7, %6 ], [ %14, %29 ]
%13 = add nsw i32 %12, -1
%14 = ashr i32 %13, 1
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = sext i32 %12 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = tail call i32 %3(i32 %20, i32 %26)
%28 = icmp eq i32 %27, 0
br i1 %28, label %29, label %33
29: ; preds = %11
%30 = load i32, i32* %16
%31 = load i32, i32* %22
store i32 %31, i32* %16
store i32 %30, i32* %22
%32 = icmp ult i32 %13, 2
br i1 %32, label %33, label %11
33: ; preds = %11, %29
%34 = add nuw nsw i32 %7, 1
%35 = icmp eq i32 %34, %1
br i1 %35, label %8, label %6
36: ; preds = %69, %85, %38
%37 = icmp sgt i64 %39, 2
br i1 %37, label %38, label %92
38: ; preds = %9, %36
%39 = phi i64 [ %10, %9 ], [ %41, %36 ]
%40 = trunc i64 %39 to i32
%41 = add nsw i64 %39, -1
%42 = load i32, i32* %0
%43 = and i64 %41, 4294967295
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
store i32 %45, i32* %0
store i32 %42, i32* %44
%46 = add nsw i32 %40, -2
%47 = icmp slt i32 %40, 3
br i1 %47, label %36, label %48
48: ; preds = %38, %85
%49 = phi i32 [ %90, %85 ], [ 1, %38 ]
%50 = phi i32 [ %89, %85 ], [ 2, %38 ]
%51 = phi i32 [ %70, %85 ], [ 0, %38 ]
%52 = icmp slt i32 %49, %46
br i1 %52, label %53, label %69
53: ; preds = %48
%54 = sext i32 %50 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %57
%59 = load i32, i32* %58
%60 = sext i32 %49 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %63
%65 = load i32, i32* %64
%66 = tail call i32 %3(i32 %59, i32 %65)
%67 = icmp eq i32 %66, 0
%68 = select i1 %67, i32 %49, i32 %50
br label %69
69: ; preds = %53, %48
%70 = phi i32 [ %49, %48 ], [ %68, %53 ]
%71 = sext i32 %51 to i64
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %71
%73 = load i32, i32* %72
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %74
%76 = load i32, i32* %75
%77 = sext i32 %70 to i64
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %77
%79 = load i32, i32* %78
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %80
%82 = load i32, i32* %81
%83 = tail call i32 %3(i32 %76, i32 %82)
%84 = icmp eq i32 %83, 0
br i1 %84, label %85, label %36
85: ; preds = %69
%86 = load i32, i32* %78
%87 = load i32, i32* %72
store i32 %87, i32* %78
store i32 %86, i32* %72
%88 = shl i32 %70, 1
%89 = add i32 %88, 2
%90 = or i32 %88, 1
%91 = icmp sgt i32 %90, %46
br i1 %91, label %36, label %48
92: ; preds = %36, %4, %8
ret void
}