void sort_shift_down(int key, int num[], int root, int last) {
  int bigger = 2 * root;
  while (bigger <= last) {
    if (bigger < last)
      if (num[bigger + 1] > num[bigger])
        bigger++;
    if (key >= num[bigger])
      break;
    num[root] = num[bigger];
    root = bigger;
    bigger = 2 * root;
  }
  num[root] = key;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sort_shift_down>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     11a4 <sort_shift_down+0xa4>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1161 <sort_shift_down+0x61>
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    115c <sort_shift_down+0x5c>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1161 <sort_shift_down+0x61>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jl     117a <sort_shift_down+0x7a>
jmp    11a4 <sort_shift_down+0xa4>
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
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    111a <sort_shift_down+0x1a>
mov    -0x4(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sort_shift_down>:
lea    (%rdx,%rdx,1),%r9d
cmp    %ecx,%r9d
jle    1110 <sort_shift_down+0x10>
mov    %edx,%r8d
jmp    114b <sort_shift_down+0x4b>
xchg   %ax,%ax
cmp    %ecx,%r9d
jge    112c <sort_shift_down+0x2c>
mov    %r9d,%r8d
or     $0x1,%r8d
movslq %r8d,%rax
mov    (%rsi,%rax,4),%r10d
movslq %r9d,%rax
cmp    (%rsi,%rax,4),%r10d
jg     112f <sort_shift_down+0x2f>
mov    %r9d,%r8d
movslq %r8d,%rax
mov    (%rsi,%rax,4),%eax
cmp    %edi,%eax
jle    1109 <sort_shift_down+0x9>
movslq %edx,%rdx
mov    %eax,(%rsi,%rdx,4)
lea    (%r8,%r8,1),%r9d
mov    %r8d,%edx
cmp    %ecx,%r9d
jle    1110 <sort_shift_down+0x10>
movslq %r8d,%rax
mov    %edi,(%rsi,%rax,4)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @sort_shift_down(i32 %0, i32* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i32* %1, i32** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%10 = load i32, i32* %7
%11 = mul nsw i32 2, %10
store i32 %11, i32* %9
br label %12
12: ; preds = %46, %4
%13 = load i32, i32* %9
%14 = load i32, i32* %8
%15 = icmp sle i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %59
16: ; preds = %12
%17 = load i32, i32* %9
%18 = load i32, i32* %8
%19 = icmp slt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %37
20: ; preds = %16
%21 = load i32*, i32** %6
%22 = load i32, i32* %9
%23 = add nsw i32 %22, 1
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = load i32*, i32** %6
%28 = load i32, i32* %9
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
%32 = icmp sgt i32 %26, %31
br i1 %32, label %33, label %36
33: ; preds = %20
%34 = load i32, i32* %9
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %9
br label %36
36: ; preds = %33, %20
br label %37
37: ; preds = %36, %16
%38 = load i32, i32* %5
%39 = load i32*, i32** %6
%40 = load i32, i32* %9
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = icmp sge i32 %38, %43
br i1 %44, label %45, label %46
45: ; preds = %37
br label %59
46: ; preds = %37
%47 = load i32*, i32** %6
%48 = load i32, i32* %9
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %49
%51 = load i32, i32* %50
%52 = load i32*, i32** %6
%53 = load i32, i32* %7
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 %54
store i32 %51, i32* %55
%56 = load i32, i32* %9
store i32 %56, i32* %7
%57 = load i32, i32* %7
%58 = mul nsw i32 2, %57
store i32 %58, i32* %9
br label %12
59: ; preds = %45, %12
%60 = load i32, i32* %5
%61 = load i32*, i32** %6
%62 = load i32, i32* %7
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %61, i64 %63
store i32 %60, i32* %64
ret void
}

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