#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(int, int);
void bucket_sort(int a[], int n) {
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    while (a[i] != i + 1) {
      if (a[i] <= 0 || a[i] > n || a[i] == a[a[i] - 1])
        break;
      swap(a[i], a[a[i] - 1]);
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bucket_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11e4 <bucket_sort+0xd4>
jmp    1137 <bucket_sort+0x27>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
je     11d1 <bucket_sort+0xc1>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jle    119f <bucket_sort+0x8f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jg     119f <bucket_sort+0x8f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x8(%rbp),%rdx
movslq -0x10(%rbp),%rsi
mov    (%rdx,%rsi,4),%edx
sub    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jne    11a4 <bucket_sort+0x94>
jmp    11d1 <bucket_sort+0xc1>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
call   1030 <swap@plt>
jmp    1137 <bucket_sort+0x27>
jmp    11d6 <bucket_sort+0xc6>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1126 <bucket_sort+0x16>
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bucket_sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    1162 <bucket_sort+0x52>
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%rbx
mov    %esi,%r14d
xor    %r12d,%r12d
jmp    1135 <bucket_sort+0x25>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %r14,%r12
je     1162 <bucket_sort+0x52>
mov    %r12,%rbp
add    $0x1,%r12
nopl   0x0(%rax)
mov    (%rbx,%rbp,4),%edi
cmp    %r15d,%edi
jg     1130 <bucket_sort+0x20>
cmp    %rdi,%r12
je     1130 <bucket_sort+0x20>
test   %edi,%edi
jle    1130 <bucket_sort+0x20>
lea    -0x1(%rdi),%eax
mov    (%rbx,%rax,4),%esi
cmp    %esi,%edi
je     1130 <bucket_sort+0x20>
call   1030 <swap@plt>
jmp    1140 <bucket_sort+0x30>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @bucket_sort(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %5
br label %6
6: ; preds = %71, %2
%7 = load i32, i32* %5
%8 = load i32, i32* %4
%9 = icmp slt i32 %7, %8
br i1 %9, label %10, label %74
10: ; preds = %6
br label %11
11: ; preds = %53, %10
%12 = load i32*, i32** %3
%13 = load i32, i32* %5
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %14
%16 = load i32, i32* %15
%17 = load i32, i32* %5
%18 = add nsw i32 %17, 1
%19 = icmp ne i32 %16, %18
br i1 %19, label %20, label %70
20: ; preds = %11
%21 = load i32*, i32** %3
%22 = load i32, i32* %5
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = icmp sle i32 %25, 0
br i1 %26, label %52, label %27
27: ; preds = %20
%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
%33 = load i32, i32* %4
%34 = icmp sgt i32 %32, %33
br i1 %34, label %52, label %35
35: ; preds = %27
%36 = load i32*, i32** %3
%37 = load i32, i32* %5
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = load i32*, i32** %3
%42 = load i32*, i32** %3
%43 = load i32, i32* %5
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = sub nsw i32 %46, 1
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = icmp eq i32 %40, %50
br i1 %51, label %52, label %53
52: ; preds = %35, %27, %20
br label %70
53: ; preds = %35
%54 = load i32*, i32** %3
%55 = load i32, i32* %5
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %56
%58 = load i32, i32* %57
%59 = load i32*, i32** %3
%60 = load i32*, i32** %3
%61 = load i32, i32* %5
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 %62
%64 = load i32, i32* %63
%65 = sub nsw i32 %64, 1
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 %66
%68 = load i32, i32* %67
%69 = call i32 @swap(i32 %58, i32 %68)
br label %11
70: ; preds = %52, %11
br label %71
71: ; preds = %70
%72 = load i32, i32* %5
%73 = add nsw i32 %72, 1
store i32 %73, i32* %5
br label %6
74: ; preds = %6
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @bucket_sort(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %17
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
br label %6
6: ; preds = %4, %34
%7 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %9, %34 ]
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %7
%9 = add nuw nsw i64 %7, 1
%10 = load i32, i32* %8
%11 = zext i32 %10 to i64
%12 = icmp eq i64 %9, %11
%13 = icmp slt i32 %10, 1
%14 = or i1 %12, %13
%15 = icmp sgt i32 %10, %1
%16 = or i1 %15, %14
br i1 %16, label %34, label %18
17: ; preds = %34, %2
ret void
18: ; preds = %6, %25
%19 = phi i32 [ %27, %25 ], [ %10, %6 ]
%20 = add nsw i32 %19, -1
%21 = zext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = icmp eq i32 %19, %23
br i1 %24, label %34, label %25
25: ; preds = %18
%26 = tail call i32 @swap(i32 %19, i32 %23)
%27 = load i32, i32* %8
%28 = zext i32 %27 to i64
%29 = icmp eq i64 %9, %28
%30 = icmp slt i32 %27, 1
%31 = or i1 %29, %30
%32 = icmp sgt i32 %27, %1
%33 = or i1 %32, %31
br i1 %33, label %34, label %18
34: ; preds = %18, %25, %6
%35 = icmp eq i64 %9, %5
br i1 %35, label %17, label %6
}