void bidirbubble_sort(int *a, int limit) {
  int j;
  int st;
  int flipped;
  st = -1;
  while (st < limit) {
    flipped = 0;
    st++;
    limit--;
    for (j = st; j < limit; j++) {
      if (a[j] > a[j + 1]) {
        int T = a[j];
        a[j] = a[j + 1];
        a[j + 1] = T;
        flipped = 1;
      }
    }
    if (!flipped)
      return;
    for (j = limit; --j >= st;) {
      if (a[j] > a[j + 1]) {
        int T = a[j];
        a[j] = a[j + 1];
        a[j + 1] = T;
        flipped = 1;
      }
    }
    if (!flipped)
      return;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bidirbubble_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1264 <bidirbubble_sort+0x164>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11c0 <bidirbubble_sort+0xc0>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    11ad <bidirbubble_sort+0xad>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
jmp    11b2 <bidirbubble_sort+0xb2>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    113d <bidirbubble_sort+0x3d>
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
jne    11cf <bidirbubble_sort+0xcf>
jmp    1264 <bidirbubble_sort+0x164>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jl     1250 <bidirbubble_sort+0x150>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    124b <bidirbubble_sort+0x14b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
jmp    11d5 <bidirbubble_sort+0xd5>
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
jne    125f <bidirbubble_sort+0x15f>
jmp    1264 <bidirbubble_sort+0x164>
jmp    1112 <bidirbubble_sort+0x12>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bidirbubble_sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
test   %esi,%esi
js     11e3 <bidirbubble_sort+0xe3>
lea    -0x1(%rsi),%r14d
lea    -0x2(%rsi),%r8d
mov    %esi,%eax
lea    0x4(%rdi),%rdx
lea    (%rdi,%rax,4),%r9
add    $0xfffffffffffffffc,%r9
mov    $0xffffffffffffffff,%r15
xor    %r10d,%r10d
jmp    115d <bidirbubble_sort+0x5d>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%r10
add    $0xffffffff,%r8d
add    $0x4,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%r14
add    $0xfffffffffffffffc,%r9
cmp    %r11,%r15
jge    11e3 <bidirbubble_sort+0xe3>
add    $0x1,%r15
add    $0xffffffff,%esi
movslq %esi,%r11
cmp    %r11,%r15
jge    11e3 <bidirbubble_sort+0xe3>
movslq %r8d,%rbx
add    $0x1,%rbx
mov    (%rdi,%r10,4),%ecx
xor    %eax,%eax
xor    %r12d,%r12d
jmp    1196 <bidirbubble_sort+0x96>
xchg   %ax,%ax
mov    %ebp,-0x4(%rdx,%rax,4)
mov    %ecx,(%rdx,%rax,4)
mov    $0x1,%r12d
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r14
je     11b0 <bidirbubble_sort+0xb0>
mov    (%rdx,%rax,4),%ebp
cmp    %ebp,%ecx
jg     1180 <bidirbubble_sort+0x80>
mov    %ebp,%ecx
jmp    118d <bidirbubble_sort+0x8d>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
test   %r12d,%r12d
je     11e3 <bidirbubble_sort+0xe3>
cmp    %r11,%r15
jge    11e3 <bidirbubble_sort+0xe3>
mov    %r9,%rax
jmp    11d1 <bidirbubble_sort+0xd1>
nop
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
cmp    %r15,%rbx
jle    1140 <bidirbubble_sort+0x40>
mov    -0x4(%rdi,%rbx,4),%ecx
mov    (%rax),%ebp
cmp    %ebp,%ecx
jle    11c0 <bidirbubble_sort+0xc0>
mov    %ebp,-0x4(%rdi,%rbx,4)
mov    %ecx,(%rax)
jmp    11c0 <bidirbubble_sort+0xc0>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @bidirbubble_sort(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 -1, i32* %6
br label %10
10: ; preds = %114, %2
%11 = load i32, i32* %6
%12 = load i32, i32* %4
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %115
14: ; preds = %10
store i32 0, i32* %7
%15 = load i32, i32* %6
%16 = add nsw i32 %15, 1
store i32 %16, i32* %6
%17 = load i32, i32* %4
%18 = add nsw i32 %17, -1
store i32 %18, i32* %4
%19 = load i32, i32* %6
store i32 %19, i32* %5
br label %20
20: ; preds = %60, %14
%21 = load i32, i32* %5
%22 = load i32, i32* %4
%23 = icmp slt i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %63
24: ; preds = %20
%25 = load i32*, i32** %3
%26 = load i32, i32* %5
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = load i32*, i32** %3
%31 = load i32, i32* %5
%32 = add nsw i32 %31, 1
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = icmp sgt i32 %29, %35
br i1 %36, label %37, label %59
37: ; preds = %24
%38 = load i32*, i32** %3
%39 = load i32, i32* %5
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
store i32 %42, i32* %8
%43 = load i32*, i32** %3
%44 = load i32, i32* %5
%45 = add nsw i32 %44, 1
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %46
%48 = load i32, i32* %47
%49 = load i32*, i32** %3
%50 = load i32, i32* %5
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %51
store i32 %48, i32* %52
%53 = load i32, i32* %8
%54 = load i32*, i32** %3
%55 = load i32, i32* %5
%56 = add nsw i32 %55, 1
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %57
store i32 %53, i32* %58
store i32 1, i32* %7
br label %59
59: ; preds = %37, %24
br label %60
60: ; preds = %59
%61 = load i32, i32* %5
%62 = add nsw i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %5
br label %20
63: ; preds = %20
%64 = load i32, i32* %7
%65 = icmp ne i32 %64, 0
br i1 %65, label %67, label %66
66: ; preds = %63
br label %115
67: ; preds = %63
%68 = load i32, i32* %4
store i32 %68, i32* %5
br label %69
69: ; preds = %109, %67
%70 = load i32, i32* %5
%71 = add nsw i32 %70, -1
store i32 %71, i32* %5
%72 = load i32, i32* %6
%73 = icmp sge i32 %71, %72
br i1 %73, label %74, label %110
74: ; preds = %69
%75 = load i32*, i32** %3
%76 = load i32, i32* %5
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i64 %77
%79 = load i32, i32* %78
%80 = load i32*, i32** %3
%81 = load i32, i32* %5
%82 = add nsw i32 %81, 1
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %80, i64 %83
%85 = load i32, i32* %84
%86 = icmp sgt i32 %79, %85
br i1 %86, label %87, label %109
87: ; preds = %74
%88 = load i32*, i32** %3
%89 = load i32, i32* %5
%90 = sext i32 %89 to i64
%91 = getelementptr inbounds i32, i32* %88, i64 %90
%92 = load i32, i32* %91
store i32 %92, i32* %9
%93 = load i32*, i32** %3
%94 = load i32, i32* %5
%95 = add nsw i32 %94, 1
%96 = sext i32 %95 to i64
%97 = getelementptr inbounds i32, i32* %93, i64 %96
%98 = load i32, i32* %97
%99 = load i32*, i32** %3
%100 = load i32, i32* %5
%101 = sext i32 %100 to i64
%102 = getelementptr inbounds i32, i32* %99, i64 %101
store i32 %98, i32* %102
%103 = load i32, i32* %9
%104 = load i32*, i32** %3
%105 = load i32, i32* %5
%106 = add nsw i32 %105, 1
%107 = sext i32 %106 to i64
%108 = getelementptr inbounds i32, i32* %104, i64 %107
store i32 %103, i32* %108
store i32 1, i32* %7
br label %109
109: ; preds = %87, %74
br label %69
110: ; preds = %69
%111 = load i32, i32* %7
%112 = icmp ne i32 %111, 0
br i1 %112, label %114, label %113
113: ; preds = %110
br label %115
114: ; preds = %110
br label %10
115: ; preds = %66, %113, %10
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @bidirbubble_sort(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, -1
br i1 %3, label %4, label %60
4: ; preds = %2
%5 = add nsw i32 %1, -1
%6 = add nsw i32 %1, -2
%7 = zext i32 %1 to i64
%8 = zext i32 %5 to i64
br label %13
9: ; preds = %57
%10 = add nuw nsw i64 %18, 1
%11 = add i32 %17, -1
%12 = add nsw i64 %15, -1
br i1 %25, label %13, label %60
13: ; preds = %4, %9
%14 = phi i64 [ -1, %4 ], [ %22, %9 ]
%15 = phi i64 [ %8, %4 ], [ %12, %9 ]
%16 = phi i64 [ %7, %4 ], [ %20, %9 ]
%17 = phi i32 [ %6, %4 ], [ %11, %9 ]
%18 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %10, %9 ]
%19 = phi i32 [ %1, %4 ], [ %23, %9 ]
%20 = add nsw i64 %16, -1
%21 = sext i32 %17 to i64
%22 = add nsw i64 %14, 1
%23 = add nsw i32 %19, -1
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = icmp slt i64 %22, %24
br i1 %25, label %26, label %60
26: ; preds = %13
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%28 = load i32, i32* %27
br label %29
29: ; preds = %26, %39
%30 = phi i32 [ %28, %26 ], [ %40, %39 ]
%31 = phi i64 [ %18, %26 ], [ %33, %39 ]
%32 = phi i32 [ 0, %26 ], [ %41, %39 ]
%33 = add nuw nsw i64 %31, 1
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = icmp sgt i32 %30, %35
br i1 %36, label %37, label %39
37: ; preds = %29
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %31
store i32 %35, i32* %38
store i32 %30, i32* %34
br label %39
39: ; preds = %29, %37
%40 = phi i32 [ %30, %37 ], [ %35, %29 ]
%41 = phi i32 [ 1, %37 ], [ %32, %29 ]
%42 = icmp eq i64 %33, %15
br i1 %42, label %43, label %29
43: ; preds = %39
%44 = icmp eq i32 %41, 0
%45 = xor i1 %25, true
%46 = select i1 %44, i1 true, i1 %45
br i1 %46, label %60, label %47
47: ; preds = %43, %57
%48 = phi i64 [ %50, %57 ], [ %20, %43 ]
%49 = phi i64 [ %58, %57 ], [ %21, %43 ]
%50 = add nsw i64 %48, -1
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %49
%52 = load i32, i32* %51
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %48
%54 = load i32, i32* %53
%55 = icmp sgt i32 %52, %54
br i1 %55, label %56, label %57
56: ; preds = %47
store i32 %54, i32* %51
store i32 %52, i32* %53
br label %57
57: ; preds = %56, %47
%58 = add nsw i64 %49, -1
%59 = icmp sgt i64 %49, %22
br i1 %59, label %47, label %9
60: ; preds = %13, %9, %43, %2
ret void
}