void shell_sort(long n, float *arr, int *brr) {
  int i, j, inc;
  float v;
  int w;
  inc = 1;
  do {
    inc *= 3;
    inc++;
  } while (inc <= n);
  do {
    inc /= 3;
    for (i = inc + 1; i <= n; i++) {
      v = arr[i];
      w = brr[i];
      j = i;
      while (arr[j - inc] > v) {
        arr[j] = arr[j - inc];
        brr[j] = brr[j - inc];
        j -= inc;
        if (j <= inc)
          break;
      }
      arr[j] = v;
      brr[j] = w;
    }
  } while (inc > 1);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<shell_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x24(%rbp)
imul   $0x3,-0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movslq -0x24(%rbp),%rax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
jle    1117 <shell_sort+0x17>
jmp    113a <shell_sort+0x3a>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    $0x3,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
movslq -0x1c(%rbp),%rax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
jg     122a <shell_sort+0x12a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
ucomiss -0x28(%rbp),%xmm0
jbe    11fc <shell_sort+0xfc>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jg     11f7 <shell_sort+0xf7>
jmp    11fc <shell_sort+0xfc>
jmp    1185 <shell_sort+0x85>
movss  -0x28(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1151 <shell_sort+0x51>
jmp    122f <shell_sort+0x12f>
cmpl   $0x1,-0x24(%rbp)
jg     113a <shell_sort+0x3a>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<shell_sort>:
mov    $0x1,%r8d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%r8,%r8,2),%r8d
add    $0x1,%r8d
movslq %r8d,%rax
cmp    %rdi,%rax
jle    1110 <shell_sort+0x10>
push   %rbp
push   %rbx
jmp    113d <shell_sort+0x3d>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
cmp    $0x5,%r8d
mov    %ecx,%r8d
jle    11c6 <shell_sort+0xc6>
movslq %r8d,%rax
imul   $0x55555556,%rax,%rax
mov    %rax,%rbx
shr    $0x3f,%rbx
shr    $0x20,%rax
lea    (%rax,%rbx,1),%ecx
add    %ebx,%eax
add    $0x1,%eax
movslq %eax,%r9
cmp    %rdi,%r9
jg     1130 <shell_sort+0x30>
mov    $0x1,%r11d
jmp    118c <shell_sort+0x8c>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rbx,%rax
movss  %xmm0,(%rsi,%rax,4)
mov    %r10d,(%rdx,%rax,4)
lea    0x1(%r9),%rax
add    $0x1,%r11d
cmp    %rdi,%r9
mov    %rax,%r9
jge    1130 <shell_sort+0x30>
movss  (%rsi,%r9,4),%xmm0
mov    (%rdx,%r9,4),%r10d
mov    %r11d,%ebx
nopl   0x0(%rax)
lea    (%rcx,%rbx,1),%ebp
movslq %ebx,%rax
movss  (%rsi,%rax,4),%xmm1
ucomiss %xmm0,%xmm1
movslq %ebp,%rbx
jbe    1170 <shell_sort+0x70>
movss  %xmm1,(%rsi,%rbx,4)
mov    (%rdx,%rax,4),%ebp
mov    %ebp,(%rdx,%rbx,4)
mov    %eax,%ebx
sub    %ecx,%ebx
jg     11a0 <shell_sort+0xa0>
jmp    1173 <shell_sort+0x73>
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @shell_sort(i64 %0, float* %1, i32* %2) {
%4 = alloca i64
%5 = alloca float*
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca float
%11 = alloca i32
store i64 %0, i64* %4
store float* %1, float** %5
store i32* %2, i32** %6
store i32 1, i32* %9
br label %12
12: ; preds = %17, %3
%13 = load i32, i32* %9
%14 = mul nsw i32 %13, 3
store i32 %14, i32* %9
%15 = load i32, i32* %9
%16 = add nsw i32 %15, 1
store i32 %16, i32* %9
br label %17
17: ; preds = %12
%18 = load i32, i32* %9
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = load i64, i64* %4
%21 = icmp sle i64 %19, %20
br i1 %21, label %12, label %22
22: ; preds = %17
br label %23
23: ; preds = %101, %22
%24 = load i32, i32* %9
%25 = sdiv i32 %24, 3
store i32 %25, i32* %9
%26 = load i32, i32* %9
%27 = add nsw i32 %26, 1
store i32 %27, i32* %7
br label %28
28: ; preds = %97, %23
%29 = load i32, i32* %7
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = load i64, i64* %4
%32 = icmp sle i64 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %100
33: ; preds = %28
%34 = load float*, float** %5
%35 = load i32, i32* %7
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds float, float* %34, i64 %36
%38 = load float, float* %37
store float %38, float* %10
%39 = load i32*, i32** %6
%40 = load i32, i32* %7
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
store i32 %43, i32* %11
%44 = load i32, i32* %7
store i32 %44, i32* %8
br label %45
45: ; preds = %85, %33
%46 = load float*, float** %5
%47 = load i32, i32* %8
%48 = load i32, i32* %9
%49 = sub nsw i32 %47, %48
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds float, float* %46, i64 %50
%52 = load float, float* %51
%53 = load float, float* %10
%54 = fcmp ogt float %52, %53
br i1 %54, label %55, label %86
55: ; preds = %45
%56 = load float*, float** %5
%57 = load i32, i32* %8
%58 = load i32, i32* %9
%59 = sub nsw i32 %57, %58
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds float, float* %56, i64 %60
%62 = load float, float* %61
%63 = load float*, float** %5
%64 = load i32, i32* %8
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds float, float* %63, i64 %65
store float %62, float* %66
%67 = load i32*, i32** %6
%68 = load i32, i32* %8
%69 = load i32, i32* %9
%70 = sub nsw i32 %68, %69
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 %71
%73 = load i32, i32* %72
%74 = load i32*, i32** %6
%75 = load i32, i32* %8
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %74, i64 %76
store i32 %73, i32* %77
%78 = load i32, i32* %9
%79 = load i32, i32* %8
%80 = sub nsw i32 %79, %78
store i32 %80, i32* %8
%81 = load i32, i32* %8
%82 = load i32, i32* %9
%83 = icmp sle i32 %81, %82
br i1 %83, label %84, label %85
84: ; preds = %55
br label %86
85: ; preds = %55
br label %45
86: ; preds = %84, %45
%87 = load float, float* %10
%88 = load float*, float** %5
%89 = load i32, i32* %8
%90 = sext i32 %89 to i64
%91 = getelementptr inbounds float, float* %88, i64 %90
store float %87, float* %91
%92 = load i32, i32* %11
%93 = load i32*, i32** %6
%94 = load i32, i32* %8
%95 = sext i32 %94 to i64
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %93, i64 %95
store i32 %92, i32* %96
br label %97
97: ; preds = %86
%98 = load i32, i32* %7
%99 = add nsw i32 %98, 1
store i32 %99, i32* %7
br label %28
100: ; preds = %28
br label %101
101: ; preds = %100
%102 = load i32, i32* %9
%103 = icmp sgt i32 %102, 1
br i1 %103, label %23, label %104
104: ; preds = %101
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @shell_sort(i64 %0, float* nocapture %1, i32* nocapture %2) {
br label %4
4: ; preds = %4, %3
%5 = phi i32 [ 1, %3 ], [ %7, %4 ]
%6 = mul nsw i32 %5, 3
%7 = add nsw i32 %6, 1
%8 = sext i32 %7 to i64
%9 = icmp sgt i64 %8, %0
br i1 %9, label %10, label %4
10: ; preds = %4, %43
%11 = phi i32 [ %12, %43 ], [ %7, %4 ]
%12 = sdiv i32 %11, 3
%13 = add nsw i32 %12, 1
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = icmp sgt i64 %14, %0
br i1 %15, label %43, label %16
16: ; preds = %10, %37
%17 = phi i64 [ %41, %37 ], [ %14, %10 ]
%18 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %17
%19 = load float, float* %18
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %17
%21 = load i32, i32* %20
%22 = trunc i64 %17 to i32
br label %23
23: ; preds = %31, %16
%24 = phi i32 [ %22, %16 ], [ %25, %31 ]
%25 = sub nsw i32 %24, %12
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %26
%28 = load float, float* %27
%29 = fcmp ogt float %28, %19
%30 = sext i32 %24 to i64
br i1 %29, label %31, label %37
31: ; preds = %23
%32 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %30
store float %28, float* %32
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %26
%34 = load i32, i32* %33
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %30
store i32 %34, i32* %35
%36 = icmp sgt i32 %25, %12
br i1 %36, label %23, label %37
37: ; preds = %31, %23
%38 = phi i64 [ %30, %23 ], [ %26, %31 ]
%39 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %38
store float %19, float* %39
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %38
store i32 %21, i32* %40
%41 = add nsw i64 %17, 1
%42 = icmp slt i64 %17, %0
br i1 %42, label %16, label %43
43: ; preds = %37, %10
%44 = icmp sgt i32 %11, 5
br i1 %44, label %10, label %45
45: ; preds = %43
ret void
}