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


x86 assembly (clang, -O0):
<bubble_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
jle    11b4 <bubble_sort+0xb4>
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     11a1 <bubble_sort+0xa1>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    118e <bubble_sort+0x8e>
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
sub    $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
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1193 <bubble_sort+0x93>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1125 <bubble_sort+0x25>
jmp    11a6 <bubble_sort+0xa6>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1114 <bubble_sort+0x14>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bubble_sort>:
cmp    $0x2,%esi
jl     114b <bubble_sort+0x4b>
mov    %esi,%r8d
jmp    1116 <bubble_sort+0x16>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    $0x3,%rcx
jl     114b <bubble_sort+0x4b>
mov    %r8,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%r8
mov    (%rdi),%eax
mov    $0x1,%edx
jmp    1140 <bubble_sort+0x40>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %eax,(%rdi,%rdx,4)
mov    %esi,-0x4(%rdi,%rdx,4)
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
je     1110 <bubble_sort+0x10>
mov    (%rdi,%rdx,4),%esi
cmp    %esi,%eax
jg     1130 <bubble_sort+0x30>
mov    %esi,%eax
jmp    1137 <bubble_sort+0x37>
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
%8 = load i32, i32* %4
%9 = sub nsw i32 %8, 1
store i32 %9, i32* %5
br label %10
10: ; preds = %58, %2
%11 = load i32, i32* %5
%12 = icmp sgt i32 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %61
13: ; preds = %10
store i32 1, i32* %6
br label %14
14: ; preds = %54, %13
%15 = load i32, i32* %6
%16 = load i32, i32* %5
%17 = icmp sle i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %57
18: ; preds = %14
%19 = load i32*, i32** %3
%20 = load i32, i32* %6
%21 = sub nsw i32 %20, 1
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = load i32*, i32** %3
%26 = load i32, i32* %6
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = icmp sgt i32 %24, %29
br i1 %30, label %31, label %53
31: ; preds = %18
%32 = load i32*, i32** %3
%33 = load i32, i32* %6
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
store i32 %36, i32* %7
%37 = load i32*, i32** %3
%38 = load i32, i32* %6
%39 = sub nsw i32 %38, 1
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = load i32*, i32** %3
%44 = load i32, i32* %6
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %45
store i32 %42, i32* %46
%47 = load i32, i32* %7
%48 = load i32*, i32** %3
%49 = load i32, i32* %6
%50 = sub nsw i32 %49, 1
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %51
store i32 %47, i32* %52
br label %53
53: ; preds = %31, %18
br label %54
54: ; preds = %53
%55 = load i32, i32* %6
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %6
br label %14
57: ; preds = %14
br label %58
58: ; preds = %57
%59 = load i32, i32* %5
%60 = add nsw i32 %59, -1
store i32 %60, i32* %5
br label %10
61: ; preds = %10
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @bubble_sort(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %3, label %4, label %12
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
br label %8
6: ; preds = %22
%7 = icmp sgt i64 %9, 2
br i1 %7, label %8, label %12
8: ; preds = %6, %4
%9 = phi i64 [ %5, %4 ], [ %10, %6 ]
%10 = add nsw i64 %9, -1
%11 = load i32, i32* %0
br label %13
12: ; preds = %6, %2
ret void
13: ; preds = %8, %22
%14 = phi i32 [ %11, %8 ], [ %23, %22 ]
%15 = phi i64 [ 1, %8 ], [ %24, %22 ]
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
%18 = icmp sgt i32 %14, %17
br i1 %18, label %19, label %22
19: ; preds = %13
%20 = add nsw i64 %15, -1
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %20
store i32 %14, i32* %16
store i32 %17, i32* %21
br label %22
22: ; preds = %13, %19
%23 = phi i32 [ %17, %13 ], [ %14, %19 ]
%24 = add nuw nsw i64 %15, 1
%25 = icmp eq i64 %24, %9
br i1 %25, label %6, label %13
}