#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*/ swap_ints(int *, int *);
void bubble_sort(int n, int *val, int *pos) {
  int i, j;
  for (i = 0; i < n; i++)
    pos[i] = i;
  for (i = 0; i < n - 1; i++) {
    for (j = 1; j < n; j++) {
      if (val[j] < val[i]) {
        swap_ints(&val[i], &val[j]);
        swap_ints(&pos[i], &pos[j]);
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bubble_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1152 <bubble_sort+0x42>
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    112a <bubble_sort+0x1a>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1205 <bubble_sort+0xf5>
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11f2 <bubble_sort+0xe2>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11df <bubble_sort+0xcf>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
movslq -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap_ints@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
movslq -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap_ints@plt>
jmp    11e4 <bubble_sort+0xd4>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1171 <bubble_sort+0x61>
jmp    11f7 <bubble_sort+0xe7>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1159 <bubble_sort+0x49>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bubble_sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
mov    %rsi,0x10(%rsp)
mov    %rdi,0x8(%rsp)
test   %edi,%edi
jle    134d <bubble_sort+0x23d>
mov    0x8(%rsp),%rax
mov    %eax,%r12d
cmp    $0x8,%eax
jae    1144 <bubble_sort+0x34>
xor    %eax,%eax
jmp    12a0 <bubble_sort+0x190>
mov    %r12d,%eax
and    $0xfffffff8,%eax
lea    -0x8(%rax),%rsi
mov    %rsi,%rdi
shr    $0x3,%rdi
add    $0x1,%rdi
mov    %edi,%ecx
and    $0x3,%ecx
cmp    $0x18,%rsi
jae    1173 <bubble_sort+0x63>
movdqa 0xe94(%rip),%xmm0
xor    %esi,%esi
jmp    1248 <bubble_sort+0x138>
and    $0xfffffffffffffffc,%rdi
movdqa 0xe81(%rip),%xmm0
xor    %esi,%esi
movdqa 0xe86(%rip),%xmm8
movdqa 0xe8d(%rip),%xmm9
movdqa 0xe94(%rip),%xmm10
movdqa 0xe9c(%rip),%xmm4
movdqa 0xea4(%rip),%xmm5
movdqa 0xeac(%rip),%xmm6
movdqa 0xeb4(%rip),%xmm7
movdqa 0xebc(%rip),%xmm1
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm8,%xmm2
movdqu %xmm0,(%rdx,%rsi,4)
movdqu %xmm2,0x10(%rdx,%rsi,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm9,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm10,%xmm3
movdqu %xmm2,0x20(%rdx,%rsi,4)
movdqu %xmm3,0x30(%rdx,%rsi,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm4,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm5,%xmm3
movdqu %xmm2,0x40(%rdx,%rsi,4)
movdqu %xmm3,0x50(%rdx,%rsi,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm6,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm7,%xmm3
movdqu %xmm2,0x60(%rdx,%rsi,4)
movdqu %xmm3,0x70(%rdx,%rsi,4)
add    $0x20,%rsi
paddd  %xmm1,%xmm0
add    $0xfffffffffffffffc,%rdi
jne    11d0 <bubble_sort+0xc0>
test   %rcx,%rcx
je     1290 <bubble_sort+0x180>
lea    (%rdx,%rsi,4),%rdi
add    $0x10,%rdi
shl    $0x5,%rcx
xor    %esi,%esi
movdqa 0xdad(%rip),%xmm1
movdqa 0xdb5(%rip),%xmm2
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm1,%xmm3
movdqu %xmm0,-0x10(%rdi,%rsi,1)
movdqu %xmm3,(%rdi,%rsi,1)
paddd  %xmm2,%xmm0
add    $0x20,%rsi
cmp    %rsi,%rcx
jne    1270 <bubble_sort+0x160>
cmp    %r12,%rax
je     12ac <bubble_sort+0x19c>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %eax,(%rdx,%rax,4)
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r12
jne    12a0 <bubble_sort+0x190>
cmpl   $0x2,0x8(%rsp)
jl     134d <bubble_sort+0x23d>
mov    0x8(%rsp),%rax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %rax,0x8(%rsp)
lea    0x4(%rdx),%rax
mov    %rax,0x20(%rsp)
mov    0x10(%rsp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,0x18(%rsp)
add    $0xffffffffffffffff,%r12
xor    %r15d,%r15d
mov    %rdx,0x30(%rsp)
mov    %r12,0x28(%rsp)
jmp    1305 <bubble_sort+0x1f5>
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r15
cmp    0x8(%rsp),%r15
mov    0x30(%rsp),%rdx
mov    0x28(%rsp),%r12
je     134d <bubble_sort+0x23d>
mov    0x10(%rsp),%rax
lea    (%rax,%r15,4),%rbx
lea    (%rdx,%r15,4),%r13
mov    0x18(%rsp),%rbp
mov    0x20(%rsp),%r14
jmp    132e <bubble_sort+0x21e>
xchg   %ax,%ax
add    $0x4,%r14
add    $0x4,%rbp
add    $0xffffffffffffffff,%r12
je     12f0 <bubble_sort+0x1e0>
mov    0x0(%rbp),%eax
cmp    (%rbx),%eax
jge    1320 <bubble_sort+0x210>
mov    %rbx,%rdi
mov    %rbp,%rsi
call   1030 <swap_ints@plt>
mov    %r13,%rdi
mov    %r14,%rsi
call   1030 <swap_ints@plt>
jmp    1320 <bubble_sort+0x210>
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @bubble_sort(i32 %0, i32* %1, i32* %2) {
%4 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %4, label %5, label %104
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %0 to i64
%7 = icmp ult i32 %0, 8
br i1 %7, label %70, label %8
8: ; preds = %5
%9 = and i64 %6, 4294967288
%10 = add nsw i64 %9, -8
%11 = lshr exact i64 %10, 3
%12 = add nuw nsw i64 %11, 1
%13 = and i64 %12, 3
%14 = icmp ult i64 %10, 24
br i1 %14, label %51, label %15
15: ; preds = %8
%16 = and i64 %12, 4611686018427387900
br label %17
17: ; preds = %17, %15
%18 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %47, %17 ]
%19 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %15 ], [ %48, %17 ]
%20 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %49, %17 ]
%21 = add <4 x i32> %19, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %18
%23 = bitcast i32* %22 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %19, <4 x i32>* %23
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 4
%25 = bitcast i32* %24 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %21, <4 x i32>* %25
%26 = or i64 %18, 8
%27 = add <4 x i32> %19, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%28 = add <4 x i32> %19, <i32 12, i32 12, i32 12, i32 12>
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %26
%30 = bitcast i32* %29 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %27, <4 x i32>* %30
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 4
%32 = bitcast i32* %31 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %28, <4 x i32>* %32
%33 = or i64 %18, 16
%34 = add <4 x i32> %19, <i32 16, i32 16, i32 16, i32 16>
%35 = add <4 x i32> %19, <i32 20, i32 20, i32 20, i32 20>
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %33
%37 = bitcast i32* %36 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %34, <4 x i32>* %37
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 4
%39 = bitcast i32* %38 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %35, <4 x i32>* %39
%40 = or i64 %18, 24
%41 = add <4 x i32> %19, <i32 24, i32 24, i32 24, i32 24>
%42 = add <4 x i32> %19, <i32 28, i32 28, i32 28, i32 28>
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %40
%44 = bitcast i32* %43 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %41, <4 x i32>* %44
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 4
%46 = bitcast i32* %45 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %42, <4 x i32>* %46
%47 = add nuw i64 %18, 32
%48 = add <4 x i32> %19, <i32 32, i32 32, i32 32, i32 32>
%49 = add i64 %20, 4
%50 = icmp eq i64 %49, %16
br i1 %50, label %51, label %17
51: ; preds = %17, %8
%52 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %47, %17 ]
%53 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %8 ], [ %48, %17 ]
%54 = icmp eq i64 %13, 0
br i1 %54, label %68, label %55
55: ; preds = %51, %55
%56 = phi i64 [ %64, %55 ], [ %52, %51 ]
%57 = phi <4 x i32> [ %65, %55 ], [ %53, %51 ]
%58 = phi i64 [ %66, %55 ], [ 0, %51 ]
%59 = add <4 x i32> %57, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %56
%61 = bitcast i32* %60 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %57, <4 x i32>* %61
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 4
%63 = bitcast i32* %62 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %59, <4 x i32>* %63
%64 = add nuw i64 %56, 8
%65 = add <4 x i32> %57, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%66 = add i64 %58, 1
%67 = icmp eq i64 %66, %13
br i1 %67, label %68, label %55
68: ; preds = %55, %51
%69 = icmp eq i64 %9, %6
br i1 %69, label %72, label %70
70: ; preds = %5, %68
%71 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %9, %68 ]
br label %78
72: ; preds = %78, %68
%73 = icmp sgt i32 %0, 1
br i1 %73, label %74, label %104
74: ; preds = %72
%75 = add nsw i32 %0, -1
%76 = zext i32 %75 to i64
%77 = zext i32 %0 to i64
br label %84
78: ; preds = %70, %78
%79 = phi i64 [ %82, %78 ], [ %71, %70 ]
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %79
%81 = trunc i64 %79 to i32
store i32 %81, i32* %80
%82 = add nuw nsw i64 %79, 1
%83 = icmp eq i64 %82, %6
br i1 %83, label %72, label %78
84: ; preds = %101, %74
%85 = phi i64 [ 0, %74 ], [ %102, %101 ]
%86 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %85
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %85
br label %88
88: ; preds = %84, %98
%89 = phi i64 [ 1, %84 ], [ %99, %98 ]
%90 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %89
%91 = load i32, i32* %90
%92 = load i32, i32* %86
%93 = icmp slt i32 %91, %92
br i1 %93, label %94, label %98
94: ; preds = %88
%95 = tail call i32 @swap_ints(i32* %86, i32* %90)
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %89
%97 = tail call i32 @swap_ints(i32* %87, i32* %96)
br label %98
98: ; preds = %88, %94
%99 = add nuw nsw i64 %89, 1
%100 = icmp eq i64 %99, %77
br i1 %100, label %101, label %88
101: ; preds = %98
%102 = add nuw nsw i64 %85, 1
%103 = icmp eq i64 %102, %76
br i1 %103, label %104, label %84
104: ; preds = %101, %3, %72
ret void
}