void bubble_sort(int *arr, int n) {
  int i, j, temp;
  for (i = 0; i < n - 1; i++) {
    for (j = 0; j < n - i - 1; j++) {
      if (arr[j] > arr[j + 1]) {
        temp = arr[j];
        arr[j] = arr[j + 1];
        arr[j + 1] = temp;
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bubble_sort>:
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 <bubble_sort+0xc1>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11ae <bubble_sort+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 <bubble_sort+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 <bubble_sort+0xa0>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    112a <bubble_sort+0x2a>
jmp    11b3 <bubble_sort+0xb3>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1112 <bubble_sort+0x12>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bubble_sort>:
push   %rbx
cmp    $0x2,%esi
jl     11b2 <bubble_sort+0xb2>
lea    -0x1(%rsi),%r8d
xor    %r9d,%r9d
mov    %r8d,%r10d
jmp    1131 <bubble_sort+0x31>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r9d
add    $0xffffffff,%r10d
cmp    %r8d,%r9d
je     11b2 <bubble_sort+0xb2>
mov    %r10d,%r10d
mov    %r9d,%eax
not    %eax
add    %esi,%eax
test   %eax,%eax
jle    1120 <bubble_sort+0x20>
mov    (%rdi),%eax
cmp    $0x1,%r10d
jne    1160 <bubble_sort+0x60>
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%r10b
je     1120 <bubble_sort+0x20>
mov    0x4(%rdi,%rdx,4),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jle    1120 <bubble_sort+0x20>
mov    %ecx,(%rdi,%rdx,4)
mov    %eax,0x4(%rdi,%rdx,4)
jmp    1120 <bubble_sort+0x20>
mov    %r10d,%r11d
and    $0xfffffffe,%r11d
xor    %ecx,%ecx
jmp    1180 <bubble_sort+0x80>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebx,0x4(%rdi,%rcx,4)
mov    %eax,0x8(%rdi,%rcx,4)
mov    %rdx,%rcx
cmp    %rdx,%r11
je     1149 <bubble_sort+0x49>
mov    0x4(%rdi,%rcx,4),%edx
cmp    %edx,%eax
jle    11a0 <bubble_sort+0xa0>
mov    %edx,(%rdi,%rcx,4)
mov    %eax,0x4(%rdi,%rcx,4)
jmp    11a2 <bubble_sort+0xa2>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edx,%eax
lea    0x2(%rcx),%rdx
mov    0x8(%rdi,%rcx,4),%ebx
cmp    %ebx,%eax
jg     1170 <bubble_sort+0x70>
mov    %ebx,%eax
jmp    1178 <bubble_sort+0x78>
pop    %rbx
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* %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 = load i32, i32* %5
%18 = sub nsw i32 %16, %17
%19 = sub nsw i32 %18, 1
%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 @bubble_sort(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = add i32 %1, -1
%4 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %4, label %5, label %55
5: ; preds = %2, %51
%6 = phi i32 [ %53, %51 ], [ %3, %2 ]
%7 = phi i32 [ %52, %51 ], [ 0, %2 ]
%8 = zext i32 %6 to i64
%9 = xor i32 %7, -1
%10 = add i32 %9, %1
%11 = icmp sgt i32 %10, 0
br i1 %11, label %12, label %51
12: ; preds = %5
%13 = load i32, i32* %0
%14 = and i64 %8, 1
%15 = icmp eq i32 %6, 1
br i1 %15, label %40, label %16
16: ; preds = %12
%17 = and i64 %8, 4294967294
br label %18
18: ; preds = %36, %16
%19 = phi i32 [ %13, %16 ], [ %37, %36 ]
%20 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %30, %36 ]
%21 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %38, %36 ]
%22 = or i64 %20, 1
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = icmp sgt i32 %19, %24
br i1 %25, label %26, label %28
26: ; preds = %18
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %20
store i32 %24, i32* %27
store i32 %19, i32* %23
br label %28
28: ; preds = %18, %26
%29 = phi i32 [ %24, %18 ], [ %19, %26 ]
%30 = add nuw nsw i64 %20, 2
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = icmp sgt i32 %29, %32
br i1 %33, label %34, label %36
34: ; preds = %28
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %22
store i32 %32, i32* %35
store i32 %29, i32* %31
br label %36
36: ; preds = %34, %28
%37 = phi i32 [ %32, %28 ], [ %29, %34 ]
%38 = add i64 %21, 2
%39 = icmp eq i64 %38, %17
br i1 %39, label %40, label %18
40: ; preds = %36, %12
%41 = phi i32 [ %13, %12 ], [ %37, %36 ]
%42 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %30, %36 ]
%43 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %43, label %51, label %44
44: ; preds = %40
%45 = add nuw nsw i64 %42, 1
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = icmp sgt i32 %41, %47
br i1 %48, label %49, label %51
49: ; preds = %44
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %42
store i32 %47, i32* %50
store i32 %41, i32* %46
br label %51
51: ; preds = %40, %49, %44, %5
%52 = add nuw nsw i32 %7, 1
%53 = add i32 %6, -1
%54 = icmp eq i32 %52, %3
br i1 %54, label %55, label %5
55: ; preds = %51, %2
ret void
}