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


x86 assembly (clang, -O0):
<bubble_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11bc <bubble_sort+0xbc>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
sub    -0x10(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11a9 <bubble_sort+0xa9>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x14(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    1196 <bubble_sort+0x96>
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
add    $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
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    119b <bubble_sort+0x9b>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1125 <bubble_sort+0x25>
jmp    11ae <bubble_sort+0xae>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1112 <bubble_sort+0x12>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bubble_sort>:
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    11b2 <bubble_sort+0xb2>
lea    -0x1(%rsi),%r8d
xor    %r9d,%r9d
jmp    1131 <bubble_sort+0x31>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%r9d
add    $0xffffffff,%r8d
cmp    %esi,%r9d
je     11b2 <bubble_sort+0xb2>
mov    %r9d,%r10d
not    %r10d
add    %esi,%r10d
test   %r10d,%r10d
jle    1120 <bubble_sort+0x20>
mov    (%rdi),%eax
cmp    $0x1,%r10d
jne    1160 <bubble_sort+0x60>
xor    %ecx,%ecx
test   $0x1,%r10b
je     1120 <bubble_sort+0x20>
mov    0x4(%rdi,%rcx,4),%edx
cmp    %edx,%eax
jle    1120 <bubble_sort+0x20>
mov    %edx,(%rdi,%rcx,4)
mov    %eax,0x4(%rdi,%rcx,4)
jmp    1120 <bubble_sort+0x20>
mov    %r8d,%r11d
and    $0xfffffffe,%r11d
xor    %edx,%edx
jmp    1180 <bubble_sort+0x80>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebx,0x4(%rdi,%rdx,4)
mov    %eax,0x8(%rdi,%rdx,4)
mov    %rcx,%rdx
cmp    %rcx,%r11
je     1149 <bubble_sort+0x49>
mov    0x4(%rdi,%rdx,4),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jle    11a0 <bubble_sort+0xa0>
mov    %ecx,(%rdi,%rdx,4)
mov    %eax,0x4(%rdi,%rdx,4)
jmp    11a2 <bubble_sort+0xa2>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ecx,%eax
lea    0x2(%rdx),%rcx
mov    0x8(%rdi,%rdx,4),%ebx
cmp    %ebx,%eax
jg     1170 <bubble_sort+0x70>
mov    %ebx,%eax
jmp    1178 <bubble_sort+0x78>
pop    %rbx
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
store i32 0, i32* %5
br label %8
8: ; preds = %60, %2
%9 = load i32, i32* %5
%10 = load i32, i32* %4
%11 = icmp slt i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %63
12: ; preds = %8
store i32 0, i32* %6
br label %13
13: ; preds = %56, %12
%14 = load i32, i32* %6
%15 = load i32, i32* %4
%16 = sub nsw i32 %15, 1
%17 = load i32, i32* %5
%18 = sub nsw i32 %16, %17
%19 = icmp slt i32 %14, %18
br i1 %19, label %20, label %59
20: ; preds = %13
%21 = load i32*, i32** %3
%22 = load i32, i32* %6
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = load i32*, i32** %3
%27 = load i32, i32* %6
%28 = add nsw i32 %27, 1
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
%32 = icmp sgt i32 %25, %31
br i1 %32, label %33, label %55
33: ; preds = %20
%34 = load i32*, i32** %3
%35 = load i32, i32* %6
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
store i32 %38, i32* %7
%39 = load i32*, i32** %3
%40 = load i32, i32* %6
%41 = add nsw i32 %40, 1
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = load i32*, i32** %3
%46 = load i32, i32* %6
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 %47
store i32 %44, i32* %48
%49 = load i32, i32* %7
%50 = load i32*, i32** %3
%51 = load i32, i32* %6
%52 = add nsw i32 %51, 1
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 %53
store i32 %49, i32* %54
br label %55
55: ; preds = %33, %20
br label %56
56: ; preds = %55
%57 = load i32, i32* %6
%58 = add nsw i32 %57, 1
store i32 %58, i32* %6
br label %13
59: ; preds = %13
br label %60
60: ; preds = %59
%61 = load i32, i32* %5
%62 = add nsw i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %5
br label %8
63: ; preds = %8
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @bubble_sort(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %54
4: ; preds = %2, %51
%5 = phi i32 [ %52, %51 ], [ 0, %2 ]
%6 = xor i32 %5, -1
%7 = add i32 %6, %1
%8 = zext i32 %7 to i64
%9 = xor i32 %5, -1
%10 = add i32 %9, %1
%11 = icmp sgt i32 %10, 0
br i1 %11, label %12, label %51
12: ; preds = %4
%13 = load i32, i32* %0
%14 = and i64 %8, 1
%15 = icmp eq i32 %7, 1
br i1 %15, label %40, label %16
16: ; preds = %12
%17 = and i64 %8, 4294967294
br label %18
18: ; preds = %36, %16
%19 = phi i32 [ %13, %16 ], [ %37, %36 ]
%20 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %30, %36 ]
%21 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %38, %36 ]
%22 = or i64 %20, 1
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = icmp sgt i32 %19, %24
br i1 %25, label %26, label %28
26: ; preds = %18
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %20
store i32 %24, i32* %27
store i32 %19, i32* %23
br label %28
28: ; preds = %18, %26
%29 = phi i32 [ %24, %18 ], [ %19, %26 ]
%30 = add nuw nsw i64 %20, 2
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = icmp sgt i32 %29, %32
br i1 %33, label %34, label %36
34: ; preds = %28
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %22
store i32 %32, i32* %35
store i32 %29, i32* %31
br label %36
36: ; preds = %34, %28
%37 = phi i32 [ %32, %28 ], [ %29, %34 ]
%38 = add i64 %21, 2
%39 = icmp eq i64 %38, %17
br i1 %39, label %40, label %18
40: ; preds = %36, %12
%41 = phi i32 [ %13, %12 ], [ %37, %36 ]
%42 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %30, %36 ]
%43 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %43, label %51, label %44
44: ; preds = %40
%45 = add nuw nsw i64 %42, 1
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = icmp sgt i32 %41, %47
br i1 %48, label %49, label %51
49: ; preds = %44
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %42
store i32 %47, i32* %50
store i32 %41, i32* %46
br label %51
51: ; preds = %40, %49, %44, %4
%52 = add nuw nsw i32 %5, 1
%53 = icmp eq i32 %52, %1
br i1 %53, label %54, label %4
54: ; preds = %51, %2
ret void
}