void heap_down(int n, int *a, int p) {
  int v = a[p];
  int l = p * 2 + 1;
  while (l < n) {
    if (l + 1 < n && a[l + 1] > a[l])
      l++;
    if (v > a[l])
      break;
    a[p] = a[l];
    p = l;
    l = 2 * p + 1;
  }
  a[p] = v;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<heap_down>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11b3 <heap_down+0xb3>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    116d <heap_down+0x6d>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    116d <heap_down+0x6d>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    1186 <heap_down+0x86>
jmp    11b3 <heap_down+0xb3>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1128 <heap_down+0x28>
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<heap_down>:
movslq %edx,%r9
mov    (%rsi,%r9,4),%r8d
lea    (%rdx,%rdx,1),%r10d
add    $0x1,%r10d
cmp    %edi,%r10d
jge    1167 <heap_down+0x67>
lea    (%rdx,%rdx,1),%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x2,%ecx
cmp    %edi,%ecx
jge    1140 <heap_down+0x40>
movslq %ecx,%rax
mov    (%rsi,%rax,4),%r9d
movslq %r10d,%rax
cmp    (%rsi,%rax,4),%r9d
jg     113a <heap_down+0x3a>
mov    %r10d,%ecx
mov    %ecx,%eax
jmp    1143 <heap_down+0x43>
xchg   %ax,%ax
mov    %r10d,%eax
movslq %eax,%r9
mov    (%rsi,%r9,4),%ecx
movslq %edx,%rdx
cmp    %ecx,%r8d
jg     116c <heap_down+0x6c>
mov    %ecx,(%rsi,%rdx,4)
lea    (%rax,%rax,1),%ecx
lea    (%rax,%rax,1),%r10d
add    $0x1,%r10d
mov    %eax,%edx
cmp    %edi,%r10d
jl     1120 <heap_down+0x20>
mov    %r8d,(%rsi,%r9,4)
ret
mov    %r8d,(%rsi,%rdx,4)
ret

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

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