#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */

/* Variables and functions */
scalar_t__ round(int);
void shell_sort(int n, int *a) {
  int inc = (n + 1) / 2;
  while (inc > 0) {
    for (int i = inc; i < n; i++) {
      int v = a[i];
      int p = i - inc;
      while (p >= 0 && a[p] > v) {
        a[p + inc] = a[p];
        p -= inc;
      }
      a[p + inc] = v;
    }
    inc = (int)round(inc / 2.2);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<shell_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jle    1204 <shell_sort+0xf4>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11e2 <shell_sort+0xd2>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    %al,-0x21(%rbp)
jl     1186 <shell_sort+0x76>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
setg   %al
mov    %al,-0x21(%rbp)
mov    -0x21(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1196 <shell_sort+0x86>
jmp    11c1 <shell_sort+0xb1>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    -0x14(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1163 <shell_sort+0x53>
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    -0x14(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1140 <shell_sort+0x30>
cvtsi2sdl -0x14(%rbp),%xmm0
movsd  0xe11(%rip),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%edi
call   1030 <round@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1130 <shell_sort+0x20>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<shell_sort>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
test   %edi,%edi
jle    119c <shell_sort+0x8c>
mov    %rsi,%rbx
mov    %edi,%r14d
lea    0x1(%r14),%eax
shr    %eax
movslq %edi,%r15
jmp    114c <shell_sort+0x3c>
xchg   %ax,%ax
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %eax,%xmm0
divsd  0xec1(%rip),%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%edi
call   1030 <round@plt>
test   %eax,%eax
jle    119c <shell_sort+0x8c>
cmp    %r14d,%eax
jge    1130 <shell_sort+0x20>
mov    %eax,%r8d
jmp    116f <shell_sort+0x5f>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movslq %edi,%rcx
mov    %edx,(%rbx,%rcx,4)
add    $0x1,%r8
cmp    %r15,%r8
je     1130 <shell_sort+0x20>
mov    (%rbx,%r8,4),%edx
mov    %r8d,%esi
sub    %eax,%esi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%rax,%rsi,1),%edi
mov    %esi,%ecx
mov    (%rbx,%rcx,4),%ecx
cmp    %edx,%ecx
jle    1160 <shell_sort+0x50>
movslq %edi,%rdi
mov    %ecx,(%rbx,%rdi,4)
sub    %eax,%esi
jns    1180 <shell_sort+0x70>
add    %eax,%esi
mov    %esi,%edi
jmp    1160 <shell_sort+0x50>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define void @shell_sort(i32 %0, i32* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32* %1, i32** %4
%9 = load i32, i32* %3
%10 = add nsw i32 %9, 1
%11 = sdiv i32 %10, 2
store i32 %11, i32* %5
br label %12
12: ; preds = %69, %2
%13 = load i32, i32* %5
%14 = icmp sgt i32 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %76
15: ; preds = %12
%16 = load i32, i32* %5
store i32 %16, i32* %6
br label %17
17: ; preds = %66, %15
%18 = load i32, i32* %6
%19 = load i32, i32* %3
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %69
21: ; preds = %17
%22 = load i32*, i32** %4
%23 = load i32, i32* %6
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
store i32 %26, i32* %7
%27 = load i32, i32* %6
%28 = load i32, i32* %5
%29 = sub nsw i32 %27, %28
store i32 %29, i32* %8
br label %30
30: ; preds = %43, %21
%31 = load i32, i32* %8
%32 = icmp sge i32 %31, 0
br i1 %32, label %33, label %41
33: ; preds = %30
%34 = load i32*, i32** %4
%35 = load i32, i32* %8
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = load i32, i32* %7
%40 = icmp sgt i32 %38, %39
br label %41
41: ; preds = %33, %30
%42 = phi i1 [ false, %30 ], [ %40, %33 ]
br i1 %42, label %43, label %58
43: ; preds = %41
%44 = load i32*, i32** %4
%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 = load i32*, i32** %4
%50 = load i32, i32* %8
%51 = load i32, i32* %5
%52 = add nsw i32 %50, %51
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %53
store i32 %48, i32* %54
%55 = load i32, i32* %5
%56 = load i32, i32* %8
%57 = sub nsw i32 %56, %55
store i32 %57, i32* %8
br label %30
58: ; preds = %41
%59 = load i32, i32* %7
%60 = load i32*, i32** %4
%61 = load i32, i32* %8
%62 = load i32, i32* %5
%63 = add nsw i32 %61, %62
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 %64
store i32 %59, i32* %65
br label %66
66: ; preds = %58
%67 = load i32, i32* %6
%68 = add nsw i32 %67, 1
store i32 %68, i32* %6
br label %17
69: ; preds = %17
%70 = load i32, i32* %5
%71 = sitofp i32 %70 to double
%72 = fdiv double %71, 2.200000e+00
%73 = fptosi double %72 to i32
%74 = call i64 @round(i32 %73)
%75 = trunc i64 %74 to i32
store i32 %75, i32* %5
br label %12
76: ; preds = %12
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @shell_sort(i32 %0, i32* nocapture %1) {
%3 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %3, label %4, label %45
4: ; preds = %2
%5 = add nuw nsw i32 %0, 1
%6 = lshr i32 %5, 1
%7 = sext i32 %0 to i64
br label %8
8: ; preds = %4, %13
%9 = phi i32 [ %18, %13 ], [ %6, %4 ]
%10 = icmp slt i32 %9, %0
br i1 %10, label %11, label %13
11: ; preds = %8
%12 = zext i32 %9 to i64
br label %20
13: ; preds = %39, %8
%14 = sitofp i32 %9 to double
%15 = fdiv double %14, 2.200000e+00
%16 = fptosi double %15 to i32
%17 = tail call i64 @round(i32 %16)
%18 = trunc i64 %17 to i32
%19 = icmp sgt i32 %18, 0
br i1 %19, label %8, label %45
20: ; preds = %39, %11
%21 = phi i64 [ %12, %11 ], [ %43, %39 ]
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = trunc i64 %21 to i32
%25 = trunc i64 %21 to i32
%26 = sub i32 %25, %9
br label %27
27: ; preds = %20, %34
%28 = phi i32 [ %37, %34 ], [ %26, %20 ]
%29 = phi i32 [ %28, %34 ], [ %24, %20 ]
%30 = zext i32 %28 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = icmp sgt i32 %32, %23
br i1 %33, label %34, label %39
34: ; preds = %27
%35 = sext i32 %29 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %35
store i32 %32, i32* %36
%37 = sub nsw i32 %28, %9
%38 = icmp sgt i32 %37, -1
br i1 %38, label %27, label %39
39: ; preds = %27, %34
%40 = phi i32 [ %29, %27 ], [ %28, %34 ]
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %41
store i32 %23, i32* %42
%43 = add nuw nsw i64 %21, 1
%44 = icmp eq i64 %43, %7
br i1 %44, label %13, label %20
45: ; preds = %13, %2
ret void
}