#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 */
int /*<<< orphan*/ assert(int);
void shellSort(int a[], int n) {
  int i, j, h = 1, v;
  do {
    h = 3 * h + 1;
  } while (h <= n);
  do {
    h /= 3;
    for (i = h + 1; i <= n; i++) {
      v = a[i];
      j = i;
      while (j > h && a[j - h] > v) {
        a[j] = a[j - h];
        j -= h;
      }
      a[j] = v;
    }
  } while (h > 1);
  for (i = 1; i < n; i++) {
    assert(a[i] >= a[i - 1]);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<shellSort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
imul   $0x3,-0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jle    1126 <shellSort+0x16>
jmp    1141 <shellSort+0x31>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x3,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jg     11f9 <shellSort+0xe9>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x1d(%rbp)
jle    11a2 <shellSort+0x92>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    -0x18(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
setg   %al
mov    %al,-0x1d(%rbp)
mov    -0x1d(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11b2 <shellSort+0xa2>
jmp    11dd <shellSort+0xcd>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    -0x18(%rbp),%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),%ecx
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1178 <shellSort+0x68>
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1158 <shellSort+0x48>
jmp    11fe <shellSort+0xee>
cmpl   $0x1,-0x18(%rbp)
jg     1141 <shellSort+0x31>
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1251 <shellSort+0x141>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
setge  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    120f <shellSort+0xff>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<shellSort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdi,%rbx
mov    $0x1,%r8d
lea    (%r8,%r8,2),%eax
lea    (%r8,%r8,2),%r8d
add    $0x1,%r8d
cmp    %esi,%eax
jl     1120 <shellSort+0x10>
movslq %esi,%r9
jmp    114d <shellSort+0x3d>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
cmp    $0x5,%r8d
mov    %edx,%r8d
jle    11cd <shellSort+0xbd>
movslq %r8d,%rax
imul   $0x55555556,%rax,%rdx
mov    %rdx,%rax
shr    $0x3f,%rax
shr    $0x20,%rdx
add    %eax,%edx
cmp    %esi,%edx
jge    1140 <shellSort+0x30>
movslq %edx,%r10
mov    $0x1,%r14d
mov    %r10,%r11
jmp    118f <shellSort+0x7f>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movslq %ebp,%rax
mov    %ecx,(%rbx,%rax,4)
add    $0x1,%r14d
cmp    %r9,%r11
je     1140 <shellSort+0x30>
mov    %r11,%rax
mov    0x4(%rbx,%r11,4),%ecx
add    $0x1,%r11
mov    %r11d,%ebp
cmp    %r10,%rax
jl     1180 <shellSort+0x70>
mov    %r14d,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%rdx,%rdi,1),%ebp
movslq %edi,%rax
mov    (%rbx,%rax,4),%eax
cmp    %ecx,%eax
jle    1180 <shellSort+0x70>
movslq %ebp,%rbp
mov    %eax,(%rbx,%rbp,4)
sub    %edx,%edi
jg     11b0 <shellSort+0xa0>
add    %edx,%edi
mov    %edi,%ebp
jmp    1180 <shellSort+0x70>
cmp    $0x2,%esi
jl     11fd <shellSort+0xed>
mov    %esi,%r14d
mov    $0x1,%r15d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rbx,%r15,4),%eax
xor    %edi,%edi
cmp    -0x4(%rbx,%r15,4),%eax
setge  %dil
call   1030 <assert@plt>
add    $0x1,%r15
cmp    %r15,%r14
jne    11e0 <shellSort+0xd0>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @shellSort(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 1, i32* %7
br label %9
9: ; preds = %13, %2
%10 = load i32, i32* %7
%11 = mul nsw i32 3, %10
%12 = add nsw i32 %11, 1
store i32 %12, i32* %7
br label %13
13: ; preds = %9
%14 = load i32, i32* %7
%15 = load i32, i32* %4
%16 = icmp sle i32 %14, %15
br i1 %16, label %9, label %17
17: ; preds = %13
br label %18
18: ; preds = %75, %17
%19 = load i32, i32* %7
%20 = sdiv i32 %19, 3
store i32 %20, i32* %7
%21 = load i32, i32* %7
%22 = add nsw i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %5
br label %23
23: ; preds = %71, %18
%24 = load i32, i32* %5
%25 = load i32, i32* %4
%26 = icmp sle i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %74
27: ; preds = %23
%28 = load i32*, i32** %3
%29 = load i32, i32* %5
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
store i32 %32, i32* %8
%33 = load i32, i32* %5
store i32 %33, i32* %6
br label %34
34: ; preds = %50, %27
%35 = load i32, i32* %6
%36 = load i32, i32* %7
%37 = icmp sgt i32 %35, %36
br i1 %37, label %38, label %48
38: ; preds = %34
%39 = load i32*, i32** %3
%40 = load i32, i32* %6
%41 = load i32, i32* %7
%42 = sub nsw i32 %40, %41
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
%46 = load i32, i32* %8
%47 = icmp sgt i32 %45, %46
br label %48
48: ; preds = %38, %34
%49 = phi i1 [ false, %34 ], [ %47, %38 ]
br i1 %49, label %50, label %65
50: ; preds = %48
%51 = load i32*, i32** %3
%52 = load i32, i32* %6
%53 = load i32, i32* %7
%54 = sub nsw i32 %52, %53
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %55
%57 = load i32, i32* %56
%58 = load i32*, i32** %3
%59 = load i32, i32* %6
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %58, i64 %60
store i32 %57, i32* %61
%62 = load i32, i32* %7
%63 = load i32, i32* %6
%64 = sub nsw i32 %63, %62
store i32 %64, i32* %6
br label %34
65: ; preds = %48
%66 = load i32, i32* %8
%67 = load i32*, i32** %3
%68 = load i32, i32* %6
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 %69
store i32 %66, i32* %70
br label %71
71: ; preds = %65
%72 = load i32, i32* %5
%73 = add nsw i32 %72, 1
store i32 %73, i32* %5
br label %23
74: ; preds = %23
br label %75
75: ; preds = %74
%76 = load i32, i32* %7
%77 = icmp sgt i32 %76, 1
br i1 %77, label %18, label %78
78: ; preds = %75
store i32 1, i32* %5
br label %79
79: ; preds = %98, %78
%80 = load i32, i32* %5
%81 = load i32, i32* %4
%82 = icmp slt i32 %80, %81
br i1 %82, label %83, label %101
83: ; preds = %79
%84 = load i32*, i32** %3
%85 = load i32, i32* %5
%86 = sext i32 %85 to i64
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %84, i64 %86
%88 = load i32, i32* %87
%89 = load i32*, i32** %3
%90 = load i32, i32* %5
%91 = sub nsw i32 %90, 1
%92 = sext i32 %91 to i64
%93 = getelementptr inbounds i32, i32* %89, i64 %92
%94 = load i32, i32* %93
%95 = icmp sge i32 %88, %94
%96 = zext i1 %95 to i32
%97 = call i32 @assert(i32 %96)
br label %98
98: ; preds = %83
%99 = load i32, i32* %5
%100 = add nsw i32 %99, 1
store i32 %100, i32* %5
br label %79
101: ; preds = %79
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @shellSort(i32* nocapture %0, i32 %1) {
br label %3
3: ; preds = %3, %2
%4 = phi i32 [ 1, %2 ], [ %6, %3 ]
%5 = mul nsw i32 %4, 3
%6 = add nsw i32 %5, 1
%7 = icmp slt i32 %5, %1
br i1 %7, label %3, label %8
8: ; preds = %3
%9 = sext i32 %1 to i64
br label %10
10: ; preds = %8, %39
%11 = phi i32 [ %12, %39 ], [ %6, %8 ]
%12 = sdiv i32 %11, 3
%13 = icmp slt i32 %12, %1
br i1 %13, label %14, label %39
14: ; preds = %10
%15 = sext i32 %12 to i64
br label %16
16: ; preds = %14, %34
%17 = phi i64 [ %15, %14 ], [ %18, %34 ]
%18 = add nsw i64 %17, 1
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = icmp slt i64 %17, %15
%22 = trunc i64 %18 to i32
br i1 %21, label %34, label %23
23: ; preds = %16, %30
%24 = phi i32 [ %25, %30 ], [ %22, %16 ]
%25 = sub nsw i32 %24, %12
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = icmp sgt i32 %28, %20
br i1 %29, label %30, label %34
30: ; preds = %23
%31 = sext i32 %24 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %31
store i32 %28, i32* %32
%33 = icmp sgt i32 %25, %12
br i1 %33, label %23, label %34
34: ; preds = %23, %30, %16
%35 = phi i32 [ %22, %16 ], [ %25, %30 ], [ %24, %23 ]
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %36
store i32 %20, i32* %37
%38 = icmp eq i64 %18, %9
br i1 %38, label %39, label %16
39: ; preds = %34, %10
%40 = icmp sgt i32 %11, 5
br i1 %40, label %10, label %41
41: ; preds = %39
%42 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %42, label %43, label %57
43: ; preds = %41
%44 = zext i32 %1 to i64
br label %45
45: ; preds = %43, %45
%46 = phi i64 [ 1, %43 ], [ %55, %45 ]
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %46
%48 = load i32, i32* %47
%49 = add nsw i64 %46, -1
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %49
%51 = load i32, i32* %50
%52 = icmp sge i32 %48, %51
%53 = zext i1 %52 to i32
%54 = tail call i32 @assert(i32 %53)
%55 = add nuw nsw i64 %46, 1
%56 = icmp eq i64 %55, %44
br i1 %56, label %57, label %45
57: ; preds = %45, %41
ret void
}