void radix_sort(int *from, int *to, int bit) {
  if (!bit || to < from + 1)
    return;
  int *ll = from, *rr = to - 1, tmp;
  while (1) {
    while (ll < rr && !(*ll & bit))
      ll++;
    while (ll < rr && (*rr & bit))
      rr--;
    if (ll >= rr)
      break;
    int temp = *ll;
    *ll = *rr;
    *rr = temp;
  }
  if (!(bit & *ll) && ll < to)
    ll++;
  bit >>= 1;
  radix_sort(from, ll, bit);
  radix_sort(ll, to, bit);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<radix_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
je     1142 <radix_sort+0x32>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jae    1147 <radix_sort+0x37>
jmp    127e <radix_sort+0x16e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1160 <radix_sort+0x50>
mov    -0x20(%rbp),%rcx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %al,-0x31(%rbp)
jae    1187 <radix_sort+0x77>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
and    -0x14(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
setne  %al
xor    $0xff,%al
mov    %al,-0x31(%rbp)
mov    -0x31(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1197 <radix_sort+0x87>
jmp    11a8 <radix_sort+0x98>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    1160 <radix_sort+0x50>
jmp    11ad <radix_sort+0x9d>
mov    -0x20(%rbp),%rcx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %al,-0x32(%rbp)
jae    11d2 <radix_sort+0xc2>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
and    -0x14(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
setne  %al
mov    %al,-0x32(%rbp)
mov    -0x32(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11e2 <radix_sort+0xd2>
jmp    11f3 <radix_sort+0xe3>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    11ad <radix_sort+0x9d>
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x28(%rbp),%rax
jb     1206 <radix_sort+0xf6>
jmp    1229 <radix_sort+0x119>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
jmp    115b <radix_sort+0x4b>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
and    (%rcx),%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    1255 <radix_sort+0x145>
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    1255 <radix_sort+0x145>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
mov    -0x14(%rbp),%edx
call   1030 <radix_sort@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x14(%rbp),%edx
call   1030 <radix_sort@plt>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<radix_sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
test   %edx,%edx
je     11c0 <radix_sort+0xb0>
mov    %rsi,%r14
lea    0x4(%rdi),%rax
cmp    %rsi,%rax
ja     11c0 <radix_sort+0xb0>
mov    %edx,%ebp
lea    -0x4(%r14),%rax
mov    %rax,(%rsp)
nopl   (%rax)
mov    (%rsp),%rax
mov    %rdi,%rbx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %rax,%rbx
jae    1164 <radix_sort+0x54>
test   %ebp,(%rbx)
jne    1164 <radix_sort+0x54>
add    $0x4,%rbx
jmp    1150 <radix_sort+0x40>
nop
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
cmp    %rax,%rbx
jae    1180 <radix_sort+0x70>
mov    (%rax),%ecx
test   %ebp,%ecx
jne    1160 <radix_sort+0x50>
mov    (%rbx),%edx
mov    %ecx,(%rbx)
mov    %edx,(%rax)
jmp    1150 <radix_sort+0x40>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rbx),%eax
and    %ebp,%eax
sete   %al
cmp    %r14,%rbx
setb   %cl
and    %al,%cl
movzbl %cl,%r12d
lea    (%rbx,%r12,4),%r15
mov    %ebp,%r13d
sar    %r13d
mov    %r15,%rsi
mov    %r13d,%edx
call   1030 <radix_sort@plt>
cmp    $0x2,%ebp
jb     11c0 <radix_sort+0xb0>
lea    (%rbx,%r12,4),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %r13d,%ebp
mov    %r15,%rdi
cmp    %r14,%rax
jbe    1140 <radix_sort+0x30>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

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