void heap_sort(register int a[], register int length) {
  register int temp;
  register int parent_index = length / 2;
  register int temp_index;
  register int left_child_index;
  while (length != 0) {
    if (parent_index > 0) {
      parent_index--;
      temp = *(a + parent_index);
    } else {
      length--;
      temp = *(a + length);
      *(a + length) = *(a);
    }
    temp_index = parent_index;
    left_child_index = temp_index * 2 + 1;
    while (left_child_index < length) {
      if (left_child_index + 1 < length &&
          *(a + left_child_index + 1) > *(a + left_child_index)) {
        left_child_index++;
      }
      if (*(a + left_child_index) > temp) {
        *(a + temp_index) = *(a + left_child_index);
        temp_index = left_child_index;
        left_child_index = temp_index * 2 + 1;
      } else {
        break;
      }
    }
    *(a + temp_index) = temp;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<heap_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
je     1222 <heap_sort+0x122>
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jle    1149 <heap_sort+0x49>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1171 <heap_sort+0x71>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    120f <heap_sort+0x10f>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11c4 <heap_sort+0xc4>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    0x4(%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    11c4 <heap_sort+0xc4>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jle    1205 <heap_sort+0x105>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    120a <heap_sort+0x10a>
jmp    120f <heap_sort+0x10f>
jmp    1183 <heap_sort+0x83>
mov    -0x10(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1119 <heap_sort+0x19>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<heap_sort>:
test   %esi,%esi
je     11b8 <heap_sort+0xb8>
mov    %esi,%r8d
shr    $0x1f,%r8d
add    %esi,%r8d
sar    %r8d
jmp    1131 <heap_sort+0x31>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r10d,%eax
cltq
mov    %r9d,(%rdi,%rax,4)
test   %esi,%esi
je     11b8 <heap_sort+0xb8>
test   %r8d,%r8d
jle    1140 <heap_sort+0x40>
add    $0xffffffff,%r8d
mov    (%rdi,%r8,4),%r9d
jmp    1151 <heap_sort+0x51>
movslq %esi,%rax
add    $0xffffffff,%esi
mov    -0x4(%rdi,%rax,4),%r9d
mov    (%rdi),%ecx
mov    %ecx,-0x4(%rdi,%rax,4)
lea    (%r8,%r8,1),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %r8d,%eax
cmp    %esi,%ecx
jge    1123 <heap_sort+0x23>
lea    (%r8,%r8,1),%edx
mov    %r8d,%r10d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x2,%edx
cmp    %esi,%edx
jge    1190 <heap_sort+0x90>
movslq %ecx,%r11
mov    0x4(%rdi,%r11,4),%eax
cmp    (%rdi,%r11,4),%eax
jg     1187 <heap_sort+0x87>
mov    %ecx,%edx
mov    %edx,%eax
jmp    1192 <heap_sort+0x92>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ecx,%eax
movslq %eax,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%ecx
cmp    %r9d,%ecx
jle    1120 <heap_sort+0x20>
movslq %r10d,%rdx
mov    %ecx,(%rdi,%rdx,4)
lea    (%rax,%rax,1),%edx
lea    (%rax,%rax,1),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %eax,%r10d
cmp    %esi,%ecx
jl     1170 <heap_sort+0x70>
jmp    1123 <heap_sort+0x23>
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @heap_sort(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %3, label %59, label %4
4: ; preds = %2
%5 = sdiv i32 %1, 2
br label %6
6: ; preds = %4, %54
%7 = phi i32 [ %24, %54 ], [ %5, %4 ]
%8 = phi i32 [ %22, %54 ], [ %1, %4 ]
%9 = icmp sgt i32 %7, 0
br i1 %9, label %10, label %15
10: ; preds = %6
%11 = add nsw i32 %7, -1
%12 = zext i32 %11 to i64
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %12
%14 = load i32, i32* %13
br label %21
15: ; preds = %6
%16 = add nsw i32 %8, -1
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
%20 = load i32, i32* %0
store i32 %20, i32* %18
br label %21
21: ; preds = %15, %10
%22 = phi i32 [ %8, %10 ], [ %16, %15 ]
%23 = phi i32 [ %14, %10 ], [ %19, %15 ]
%24 = phi i32 [ %11, %10 ], [ %7, %15 ]
%25 = shl nsw i32 %24, 1
%26 = or i32 %25, 1
%27 = icmp slt i32 %26, %22
br i1 %27, label %28, label %54
28: ; preds = %21, %48
%29 = phi i32 [ %52, %48 ], [ %26, %21 ]
%30 = phi i32 [ %51, %48 ], [ %25, %21 ]
%31 = phi i32 [ %43, %48 ], [ %24, %21 ]
%32 = add i32 %30, 2
%33 = icmp slt i32 %32, %22
br i1 %33, label %34, label %42
34: ; preds = %28
%35 = sext i32 %29 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %35
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 1
%38 = load i32, i32* %37
%39 = load i32, i32* %36
%40 = icmp sgt i32 %38, %39
%41 = select i1 %40, i32 %32, i32 %29
br label %42
42: ; preds = %34, %28
%43 = phi i32 [ %29, %28 ], [ %41, %34 ]
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = icmp sgt i32 %46, %23
br i1 %47, label %48, label %54
48: ; preds = %42
%49 = sext i32 %31 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %49
store i32 %46, i32* %50
%51 = shl nsw i32 %43, 1
%52 = or i32 %51, 1
%53 = icmp slt i32 %52, %22
br i1 %53, label %28, label %54
54: ; preds = %48, %42, %21
%55 = phi i32 [ %24, %21 ], [ %31, %42 ], [ %43, %48 ]
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %56
store i32 %23, i32* %57
%58 = icmp eq i32 %22, 0
br i1 %58, label %59, label %6
59: ; preds = %54, %2
ret void
}