#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 */
typedef int int32_t;

/* Variables and functions */
void quick_sort(int32_t *a, int32_t low, int32_t high) {
  int32_t p, i, j, aux;
  if (high <= low + 1)
    return;
  p = a[(low + high) / 2];
  i = low - 1;
  j = high;
  for (;;) {
    do {
      i++;
    } while (a[i] < p);
    if (j <= i)
      break;
    do {
      j--;
    } while (a[j] > p);
    if (j <= i)
      break;
    aux = a[i];
    a[i] = a[j];
    a[j] = aux;
  }
  quick_sort(a, low, i);
  quick_sort(a, i, high);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quick_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     1138 <quick_sort+0x28>
jmp    1227 <quick_sort+0x117>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1171 <quick_sort+0x61>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jl     1171 <quick_sort+0x61>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     119f <quick_sort+0x8f>
jmp    1209 <quick_sort+0xf9>
jmp    11a4 <quick_sort+0x94>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     11a4 <quick_sort+0x94>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     11d2 <quick_sort+0xc2>
jmp    1209 <quick_sort+0xf9>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    116c <quick_sort+0x5c>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
call   1030 <quick_sort@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <quick_sort@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quick_sort>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %esi,%r13d
lea    0x1(%r13),%eax
cmp    %edx,%eax
jge    11cf <quick_sort+0xbf>
mov    %edx,%r14d
mov    %rdi,%r15
lea    0x4(%rdi),%r12
jmp    1154 <quick_sort+0x44>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %r15,%rdi
mov    %r13d,%edx
call   1030 <quick_sort@plt>
lea    0x1(%r13),%eax
cmp    %r14d,%eax
jge    11cf <quick_sort+0xbf>
mov    %r13d,%esi
lea    (%rsi,%r14,1),%eax
mov    %eax,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
add    %eax,%ecx
sar    %ecx
movslq %ecx,%rax
mov    (%r15,%rax,4),%r8d
lea    -0x1(%rsi),%r13d
mov    %r14d,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movslq %r13d,%rax
lea    (%r12,%rax,4),%rdx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdx),%edi
add    $0x1,%r13d
add    $0x4,%rdx
cmp    %r8d,%edi
jl     1190 <quick_sort+0x80>
cmp    %r13d,%ecx
jle    1140 <quick_sort+0x30>
movslq %ecx,%rax
lea    (%r15,%rax,4),%rax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x4(%rax),%ebx
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
add    $0xffffffff,%ecx
cmp    %r8d,%ebx
jg     11b0 <quick_sort+0xa0>
cmp    %r13d,%ecx
jle    1140 <quick_sort+0x30>
mov    %ebx,-0x4(%rdx)
mov    %edi,(%rax)
jmp    1180 <quick_sort+0x70>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @quick_sort(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = add nsw i32 %1, 1
%5 = icmp slt i32 %4, %2
br i1 %5, label %6, label %46
6: ; preds = %3, %41
%7 = phi i32 [ %43, %41 ], [ %1, %3 ]
%8 = add nsw i32 %7, %2
%9 = sdiv i32 %8, 2
%10 = sext i32 %9 to i64
%11 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %10
%12 = load i32, i32* %11
%13 = add nsw i32 %7, -1
br label %14
14: ; preds = %39, %6
%15 = phi i32 [ %2, %6 ], [ %37, %39 ]
%16 = phi i32 [ %13, %6 ], [ %26, %39 ]
%17 = sext i32 %16 to i64
br label %18
18: ; preds = %18, %14
%19 = phi i64 [ %20, %18 ], [ %17, %14 ]
%20 = add nsw i64 %19, 1
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
%23 = icmp slt i32 %22, %12
br i1 %23, label %18, label %24
24: ; preds = %18
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %20
%26 = trunc i64 %20 to i32
%27 = icmp sgt i32 %15, %26
br i1 %27, label %28, label %41
28: ; preds = %24
%29 = sext i32 %15 to i64
br label %30
30: ; preds = %28, %30
%31 = phi i64 [ %29, %28 ], [ %32, %30 ]
%32 = add nsw i64 %31, -1
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = icmp sgt i32 %34, %12
br i1 %35, label %30, label %36
36: ; preds = %30
%37 = trunc i64 %32 to i32
%38 = icmp sgt i32 %37, %26
br i1 %38, label %39, label %41
39: ; preds = %36
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %32
store i32 %34, i32* %25
store i32 %22, i32* %40
br label %14
41: ; preds = %36, %24
%42 = trunc i64 %19 to i32
%43 = trunc i64 %20 to i32
tail call void @quick_sort(i32* %0, i32 %7, i32 %43)
%44 = add nsw i32 %42, 2
%45 = icmp slt i32 %44, %2
br i1 %45, label %6, label %46
46: ; preds = %41, %3
ret void
}