void bubble_sort(int arr[], int length) {
  for (int j = 1; j < length; j++) {
    int flag = 0;
    for (int k = 1; k <= length; k++) {
      if (arr[k] < arr[k - 1]) {
        int temp;
        temp = arr[k];
        arr[k] = arr[k - 1];
        arr[k - 1] = temp;
        flag = 1;
      }
    }
    if (flag == 0) {
      return;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bubble_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11d1 <bubble_sort+0xd1>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jg     11af <bubble_sort+0xaf>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x18(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    119c <bubble_sort+0x9c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
jmp    11a1 <bubble_sort+0xa1>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    112c <bubble_sort+0x2c>
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jne    11be <bubble_sort+0xbe>
jmp    11d1 <bubble_sort+0xd1>
jmp    11c3 <bubble_sort+0xc3>
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
cmp    $0x2,%esi
jl     11ae <bubble_sort+0xae>
mov    %esi,%r8d
mov    %r8d,%r10d
and    $0xfffffffe,%r10d
neg    %r10
mov    $0x1,%r9d
nopl   (%rax)
mov    (%rdi),%ebx
xor    %ecx,%ecx
mov    $0x1,%edx
cmp    $0x1,%esi
jne    117e <bubble_sort+0x7e>
test   $0x1,%r8b
je     114a <bubble_sort+0x4a>
mov    (%rdi,%rdx,4),%r11d
cmp    %ebx,%r11d
jge    114a <bubble_sort+0x4a>
mov    %ebx,(%rdi,%rdx,4)
mov    %r11d,-0x4(%rdi,%rdx,4)
mov    $0x1,%ecx
test   %ecx,%ecx
je     11ae <bubble_sort+0xae>
add    $0x1,%r9d
cmp    %esi,%r9d
jl     1120 <bubble_sort+0x20>
jmp    11ae <bubble_sort+0xae>
nopl   0x0(%rax)
mov    %ebx,0x4(%rdi,%rdx,4)
mov    %eax,(%rdi,%rdx,4)
mov    $0x1,%ecx
lea    (%r10,%rdx,1),%rax
add    $0x2,%rax
add    $0x2,%rdx
cmp    $0x1,%rax
je     112e <bubble_sort+0x2e>
mov    (%rdi,%rdx,4),%eax
cmp    %ebx,%eax
jge    11a0 <bubble_sort+0xa0>
mov    %ebx,(%rdi,%rdx,4)
mov    %eax,-0x4(%rdi,%rdx,4)
mov    $0x1,%ecx
jmp    11a2 <bubble_sort+0xa2>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %eax,%ebx
mov    0x4(%rdi,%rdx,4),%eax
cmp    %ebx,%eax
jl     1160 <bubble_sort+0x60>
mov    %eax,%ebx
jmp    116c <bubble_sort+0x6c>
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
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 1, i32* %5
br label %9
9: ; preds = %62, %2
%10 = load i32, i32* %5
%11 = load i32, i32* %4
%12 = icmp slt i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %65
13: ; preds = %9
store i32 0, i32* %6
store i32 1, i32* %7
br label %14
14: ; preds = %54, %13
%15 = load i32, i32* %7
%16 = load i32, i32* %4
%17 = icmp sle i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %57
18: ; preds = %14
%19 = load i32*, i32** %3
%20 = load i32, i32* %7
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = load i32*, i32** %3
%25 = load i32, i32* %7
%26 = sub nsw i32 %25, 1
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = icmp slt i32 %23, %29
br i1 %30, label %31, label %53
31: ; preds = %18
%32 = load i32*, i32** %3
%33 = load i32, i32* %7
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
store i32 %36, i32* %8
%37 = load i32*, i32** %3
%38 = load i32, i32* %7
%39 = sub nsw i32 %38, 1
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = load i32*, i32** %3
%44 = load i32, i32* %7
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %45
store i32 %42, i32* %46
%47 = load i32, i32* %8
%48 = load i32*, i32** %3
%49 = load i32, i32* %7
%50 = sub nsw i32 %49, 1
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %51
store i32 %47, i32* %52
store i32 1, i32* %6
br label %53
53: ; preds = %31, %18
br label %54
54: ; preds = %53
%55 = load i32, i32* %7
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %7
br label %14
57: ; preds = %14
%58 = load i32, i32* %6
%59 = icmp eq i32 %58, 0
br i1 %59, label %60, label %61
60: ; preds = %57
br label %65
61: ; preds = %57
br label %62
62: ; preds = %61
%63 = load i32, i32* %5
%64 = add nsw i32 %63, 1
store i32 %64, i32* %5
br label %9
65: ; preds = %60, %9
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @bubble_sort(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %3, label %4, label %57
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = and i64 %5, 1
%7 = icmp eq i32 %1, 1
%8 = and i64 %5, 4294967294
%9 = icmp eq i64 %6, 0
br label %10
10: ; preds = %4, %25
%11 = phi i32 [ 1, %4 ], [ %28, %25 ]
%12 = load i32, i32* %0
br i1 %7, label %13, label %31
13: ; preds = %51, %10
%14 = phi i32 [ undef, %10 ], [ %53, %51 ]
%15 = phi i32 [ %12, %10 ], [ %52, %51 ]
%16 = phi i64 [ 1, %10 ], [ %54, %51 ]
%17 = phi i32 [ 0, %10 ], [ %53, %51 ]
br i1 %9, label %25, label %18
18: ; preds = %13
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %16
%20 = load i32, i32* %19
%21 = icmp slt i32 %20, %15
br i1 %21, label %22, label %25
22: ; preds = %18
%23 = add nsw i64 %16, -1
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %23
store i32 %15, i32* %19
store i32 %20, i32* %24
br label %25
25: ; preds = %18, %22, %13
%26 = phi i32 [ %14, %13 ], [ 1, %22 ], [ %17, %18 ]
%27 = icmp ne i32 %26, 0
%28 = add nuw nsw i32 %11, 1
%29 = icmp slt i32 %28, %1
%30 = select i1 %27, i1 %29, i1 false
br i1 %30, label %10, label %57
31: ; preds = %10, %51
%32 = phi i32 [ %52, %51 ], [ %12, %10 ]
%33 = phi i64 [ %54, %51 ], [ 1, %10 ]
%34 = phi i32 [ %53, %51 ], [ 0, %10 ]
%35 = phi i64 [ %55, %51 ], [ 0, %10 ]
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %33
%37 = load i32, i32* %36
%38 = icmp slt i32 %37, %32
br i1 %38, label %39, label %42
39: ; preds = %31
%40 = add nsw i64 %33, -1
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %40
store i32 %32, i32* %36
store i32 %37, i32* %41
br label %42
42: ; preds = %31, %39
%43 = phi i32 [ %32, %39 ], [ %37, %31 ]
%44 = phi i32 [ 1, %39 ], [ %34, %31 ]
%45 = add nuw nsw i64 %33, 1
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = icmp slt i32 %47, %43
br i1 %48, label %49, label %51
49: ; preds = %42
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %33
store i32 %43, i32* %46
store i32 %47, i32* %50
br label %51
51: ; preds = %49, %42
%52 = phi i32 [ %43, %49 ], [ %47, %42 ]
%53 = phi i32 [ 1, %49 ], [ %44, %42 ]
%54 = add nuw nsw i64 %33, 2
%55 = add i64 %35, 2
%56 = icmp eq i64 %55, %8
br i1 %56, label %13, label %31
57: ; preds = %25, %2
ret void
}