#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 */
int /*<<< orphan*/ swap(int *, int, int);
int partition(int *A, int p, int r) {
  int key = A[r];
  int i = p - 1;
  for (int j = p; j <= r - 1; j++) {
    if (A[j] <= key) {
      i++;
      swap(A, i, j);
    }
  }
  swap(A, i + 1, r);
  return i + 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     118f <partition+0x7f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     117c <partition+0x6c>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%esi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
call   1030 <swap@plt>
jmp    1181 <partition+0x71>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    113f <partition+0x2f>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%r15d
mov    %esi,%ebx
mov    %rdi,%r14
lea    -0x1(%rbx),%r13d
cmp    %edx,%esi
jge    1165 <partition+0x55>
movslq %r15d,%rax
mov    (%r14,%rax,4),%r12d
movslq %ebx,%rax
lea    (%r14,%rax,4),%rbp
jmp    114c <partition+0x3c>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%ebx
add    $0x4,%rbp
cmp    %ebx,%r15d
je     1165 <partition+0x55>
cmp    %r12d,0x0(%rbp)
jg     1140 <partition+0x30>
add    $0x1,%r13d
mov    %r14,%rdi
mov    %r13d,%esi
mov    %ebx,%edx
call   1030 <swap@plt>
jmp    1140 <partition+0x30>
add    $0x1,%r13d
mov    %r14,%rdi
mov    %r13d,%esi
mov    %r15d,%edx
call   1030 <swap@plt>
mov    %r13d,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @partition(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%10 = load i32*, i32** %4
%11 = load i32, i32* %6
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %12
%14 = load i32, i32* %13
store i32 %14, i32* %7
%15 = load i32, i32* %5
%16 = sub nsw i32 %15, 1
store i32 %16, i32* %8
%17 = load i32, i32* %5
store i32 %17, i32* %9
br label %18
18: ; preds = %39, %3
%19 = load i32, i32* %9
%20 = load i32, i32* %6
%21 = sub nsw i32 %20, 1
%22 = icmp sle i32 %19, %21
br i1 %22, label %23, label %42
23: ; preds = %18
%24 = load i32*, i32** %4
%25 = load i32, i32* %9
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = load i32, i32* %7
%30 = icmp sle i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %38
31: ; preds = %23
%32 = load i32, i32* %8
%33 = add nsw i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %8
%34 = load i32*, i32** %4
%35 = load i32, i32* %8
%36 = load i32, i32* %9
%37 = call i32 @swap(i32* %34, i32 %35, i32 %36)
br label %38
38: ; preds = %31, %23
br label %39
39: ; preds = %38
%40 = load i32, i32* %9
%41 = add nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %9
br label %18
42: ; preds = %18
%43 = load i32*, i32** %4
%44 = load i32, i32* %8
%45 = add nsw i32 %44, 1
%46 = load i32, i32* %6
%47 = call i32 @swap(i32* %43, i32 %45, i32 %46)
%48 = load i32, i32* %8
%49 = add nsw i32 %48, 1
ret i32 %49
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @partition(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = sext i32 %2 to i64
%5 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %4
%6 = load i32, i32* %5
%7 = add nsw i32 %1, -1
%8 = icmp slt i32 %1, %2
br i1 %8, label %9, label %11
9: ; preds = %3
%10 = sext i32 %1 to i64
br label %15
11: ; preds = %25, %3
%12 = phi i32 [ %7, %3 ], [ %26, %25 ]
%13 = add nsw i32 %12, 1
%14 = tail call i32 @swap(i32* %0, i32 %13, i32 %2)
ret i32 %13
15: ; preds = %9, %25
%16 = phi i64 [ %10, %9 ], [ %27, %25 ]
%17 = phi i32 [ %7, %9 ], [ %26, %25 ]
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %16
%19 = load i32, i32* %18
%20 = icmp sgt i32 %19, %6
br i1 %20, label %25, label %21
21: ; preds = %15
%22 = add nsw i32 %17, 1
%23 = trunc i64 %16 to i32
%24 = tail call i32 @swap(i32* %0, i32 %22, i32 %23)
br label %25
25: ; preds = %15, %21
%26 = phi i32 [ %22, %21 ], [ %17, %15 ]
%27 = add nsw i64 %16, 1
%28 = trunc i64 %27 to i32
%29 = icmp eq i32 %28, %2
br i1 %29, label %11, label %15
}