#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 scalar_t__ int64_t;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ swap_int(scalar_t__ *, scalar_t__ *);
void quick_sort_int_recursive(int64_t arr[], int start, int end) {
  if (start >= end)
    return;
  int64_t mid = arr[end];
  int left = start, right = end - 1;
  while (left < right) {
    while (arr[left] < mid && left < right)
      left++;
    while (arr[right] >= mid && left < right)
      right--;
    swap_int(&arr[left], &arr[right]);
  }
  if (arr[left] >= arr[end])
    swap_int(&arr[left], &arr[end]);
  else
    left++;
  if (left)
    quick_sort_int_recursive(arr, start, left - 1);
  quick_sort_int_recursive(arr, left + 1, end);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quick_sort_int_recursive>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jl     1143 <quick_sort_int_recursive+0x23>
jmp    12a7 <quick_sort_int_recursive+0x187>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    122a <quick_sort_int_recursive+0x10a>
jmp    1173 <quick_sort_int_recursive+0x53>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rcx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x18(%rbp),%rcx
mov    %al,-0x21(%rbp)
jge    119a <quick_sort_int_recursive+0x7a>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x21(%rbp)
mov    -0x21(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11aa <quick_sort_int_recursive+0x8a>
jmp    11b8 <quick_sort_int_recursive+0x98>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1173 <quick_sort_int_recursive+0x53>
jmp    11bd <quick_sort_int_recursive+0x9d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rcx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x18(%rbp),%rcx
mov    %al,-0x22(%rbp)
jl     11e4 <quick_sort_int_recursive+0xc4>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x22(%rbp)
mov    -0x22(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11f4 <quick_sort_int_recursive+0xd4>
jmp    1202 <quick_sort_int_recursive+0xe2>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11bd <quick_sort_int_recursive+0x9d>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rsi
call   1040 <swap_int@plt>
jmp    1162 <quick_sort_int_recursive+0x42>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,8),%rax
jl     1270 <quick_sort_int_recursive+0x150>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rsi
call   1040 <swap_int@plt>
jmp    1279 <quick_sort_int_recursive+0x159>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
je     1295 <quick_sort_int_recursive+0x175>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
call   1030 <quick_sort_int_recursive@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x1c(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <quick_sort_int_recursive@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quick_sort_int_recursive>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
mov    %rdx,0x28(%rsp)
cmp    %edx,%esi
jge    12c9 <quick_sort_int_recursive+0x1a9>
mov    %rdi,%rbx
mov    0x28(%rsp),%rcx
movslq %ecx,%rax
lea    (%rdi,%rax,8),%rax
mov    %rax,0x10(%rsp)
lea    -0x1(%rcx),%eax
mov    %eax,0x1c(%rsp)
lea    -0x8(%rdi),%rax
mov    %rax,0x30(%rsp)
lea    0x8(%rdi),%r14
movabs $0x100000000,%r12
mov    %rdi,0x20(%rsp)
jmp    1192 <quick_sort_int_recursive+0x72>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r13d
mov    %r13d,%esi
cmp    0x28(%rsp),%r13d
jge    12c9 <quick_sort_int_recursive+0x1a9>
mov    0x10(%rsp),%rax
mov    (%rax),%rbp
mov    0x1c(%rsp),%eax
mov    %eax,%ebx
mov    %esi,%r13d
mov    %esi,0xc(%rsp)
cmp    %eax,%esi
jl     11fe <quick_sort_int_recursive+0xde>
mov    0xc(%rsp),%esi
movslq %esi,%r15
mov    %esi,%r13d
mov    0x20(%rsp),%rbx
cmp    %rbp,(%rbx,%r15,8)
jl     12ab <quick_sort_int_recursive+0x18b>
lea    (%rbx,%r15,8),%rdi
mov    0x10(%rsp),%rsi
call   1040 <swap_int@plt>
mov    0xc(%rsp),%esi
test   %r13d,%r13d
jne    12b8 <quick_sort_int_recursive+0x198>
jmp    1180 <quick_sort_int_recursive+0x60>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
call   1040 <swap_int@plt>
cmp    %ebx,%r13d
jge    1290 <quick_sort_int_recursive+0x170>
movslq %r13d,%rcx
movslq %ebx,%rax
lea    -0x1(%rcx),%r13d
mov    0x30(%rsp),%rdx
lea    (%rdx,%rcx,8),%rdi
mov    %rcx,%r15
shl    $0x20,%r15
movabs $0xffffffff00000000,%rdx
ff ff ff
add    %rdx,%r15
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %rdi,%rdx
add    %r12,%r15
add    $0x8,%rdi
add    $0x1,%r13d
cmp    %rbp,0x8(%rdx)
jge    1250 <quick_sort_int_recursive+0x130>
lea    0x1(%rcx),%rdx
cmp    %rax,%rcx
mov    %rdx,%rcx
jl     1230 <quick_sort_int_recursive+0x110>
sar    $0x20,%r15
lea    (%r14,%rax,8),%rsi
lea    0x1(%rax),%ebx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rsi,%rcx
add    $0xfffffffffffffff8,%rsi
add    $0xffffffff,%ebx
cmp    %rbp,-0x8(%rcx)
jl     11f0 <quick_sort_int_recursive+0xd0>
lea    -0x1(%rax),%rcx
cmp    %rax,%r15
mov    %rcx,%rax
jl     1260 <quick_sort_int_recursive+0x140>
jmp    11f0 <quick_sort_int_recursive+0xd0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x10(%rsp),%rax
mov    (%rax),%rbp
mov    0x20(%rsp),%rbx
mov    0xc(%rsp),%esi
cmp    %rbp,(%rbx,%r15,8)
jge    11c4 <quick_sort_int_recursive+0xa4>
add    $0x1,%r13d
test   %r13d,%r13d
je     1180 <quick_sort_int_recursive+0x60>
lea    -0x1(%r13),%edx
mov    %rbx,%rdi
call   1030 <quick_sort_int_recursive@plt>
jmp    1180 <quick_sort_int_recursive+0x60>
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @quick_sort_int_recursive(i64* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i64*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i64
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i64* %0, i64** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%10 = load i32, i32* %5
%11 = load i32, i32* %6
%12 = icmp sge i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %14
13: ; preds = %3
br label %111
14: ; preds = %3
%15 = load i64*, i64** %4
%16 = load i32, i32* %6
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds i64, i64* %15, i64 %17
%19 = load i64, i64* %18
store i64 %19, i64* %7
%20 = load i32, i32* %5
store i32 %20, i32* %8
%21 = load i32, i32* %6
%22 = sub nsw i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %9
br label %23
23: ; preds = %63, %14
%24 = load i32, i32* %8
%25 = load i32, i32* %9
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %73
27: ; preds = %23
br label %28
28: ; preds = %42, %27
%29 = load i64*, i64** %4
%30 = load i32, i32* %8
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i64, i64* %29, i64 %31
%33 = load i64, i64* %32
%34 = load i64, i64* %7
%35 = icmp slt i64 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %40
36: ; preds = %28
%37 = load i32, i32* %8
%38 = load i32, i32* %9
%39 = icmp slt i32 %37, %38
br label %40
40: ; preds = %36, %28
%41 = phi i1 [ false, %28 ], [ %39, %36 ]
br i1 %41, label %42, label %45
42: ; preds = %40
%43 = load i32, i32* %8
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %8
br label %28
45: ; preds = %40
br label %46
46: ; preds = %60, %45
%47 = load i64*, i64** %4
%48 = load i32, i32* %9
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i64, i64* %47, i64 %49
%51 = load i64, i64* %50
%52 = load i64, i64* %7
%53 = icmp sge i64 %51, %52
br i1 %53, label %54, label %58
54: ; preds = %46
%55 = load i32, i32* %8
%56 = load i32, i32* %9
%57 = icmp slt i32 %55, %56
br label %58
58: ; preds = %54, %46
%59 = phi i1 [ false, %46 ], [ %57, %54 ]
br i1 %59, label %60, label %63
60: ; preds = %58
%61 = load i32, i32* %9
%62 = add nsw i32 %61, -1
store i32 %62, i32* %9
br label %46
63: ; preds = %58
%64 = load i64*, i64** %4
%65 = load i32, i32* %8
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i64, i64* %64, i64 %66
%68 = load i64*, i64** %4
%69 = load i32, i32* %9
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds i64, i64* %68, i64 %70
%72 = call i32 @swap_int(i64* %67, i64* %71)
br label %23
73: ; preds = %23
%74 = load i64*, i64** %4
%75 = load i32, i32* %8
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i64, i64* %74, i64 %76
%78 = load i64, i64* %77
%79 = load i64*, i64** %4
%80 = load i32, i32* %6
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds i64, i64* %79, i64 %81
%83 = load i64, i64* %82
%84 = icmp sge i64 %78, %83
br i1 %84, label %85, label %95
85: ; preds = %73
%86 = load i64*, i64** %4
%87 = load i32, i32* %8
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds i64, i64* %86, i64 %88
%90 = load i64*, i64** %4
%91 = load i32, i32* %6
%92 = sext i32 %91 to i64
%93 = getelementptr inbounds i64, i64* %90, i64 %92
%94 = call i32 @swap_int(i64* %89, i64* %93)
br label %98
95: ; preds = %73
%96 = load i32, i32* %8
%97 = add nsw i32 %96, 1
store i32 %97, i32* %8
br label %98
98: ; preds = %95, %85
%99 = load i32, i32* %8
%100 = icmp ne i32 %99, 0
br i1 %100, label %101, label %106
101: ; preds = %98
%102 = load i64*, i64** %4
%103 = load i32, i32* %5
%104 = load i32, i32* %8
%105 = sub nsw i32 %104, 1
br label %106
106: ; preds = %101, %98
%107 = load i64*, i64** %4
%108 = load i32, i32* %8
%109 = add nsw i32 %108, 1
%110 = load i32, i32* %6
br label %111
111: ; preds = %106, %13
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @quick_sort_int_recursive(i64* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp slt i32 %1, %2
br i1 %4, label %5, label %68
5: ; preds = %3
%6 = sext i32 %2 to i64
%7 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %6
%8 = add nsw i32 %2, -1
br label %9
9: ; preds = %5, %65
%10 = phi i32 [ %1, %5 ], [ %66, %65 ]
%11 = load i64, i64* %7
%12 = icmp slt i32 %10, %8
br i1 %12, label %15, label %13
13: ; preds = %9
%14 = sext i32 %10 to i64
br label %49
15: ; preds = %9, %41
%16 = phi i32 [ %43, %41 ], [ %8, %9 ]
%17 = phi i32 [ %30, %41 ], [ %10, %9 ]
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = sext i32 %16 to i64
br label %20
20: ; preds = %20, %15
%21 = phi i64 [ %27, %20 ], [ %18, %15 ]
%22 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %21
%23 = load i64, i64* %22
%24 = icmp slt i64 %23, %11
%25 = icmp slt i64 %21, %19
%26 = select i1 %24, i1 %25, i1 false
%27 = add nsw i64 %21, 1
br i1 %26, label %20, label %28
28: ; preds = %20
%29 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %21
%30 = trunc i64 %21 to i32
%31 = shl i64 %21, 32
%32 = ashr exact i64 %31, 32
br label %33
33: ; preds = %33, %28
%34 = phi i64 [ %40, %33 ], [ %19, %28 ]
%35 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %34
%36 = load i64, i64* %35
%37 = icmp sge i64 %36, %11
%38 = icmp slt i64 %32, %34
%39 = select i1 %37, i1 %38, i1 false
%40 = add nsw i64 %34, -1
br i1 %39, label %33, label %41
41: ; preds = %33
%42 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %34
%43 = trunc i64 %34 to i32
%44 = tail call i32 @swap_int(i64* %29, i64* %42)
%45 = icmp slt i32 %30, %43
br i1 %45, label %15, label %46
46: ; preds = %41
%47 = trunc i64 %21 to i32
%48 = load i64, i64* %7
br label %49
49: ; preds = %13, %46
%50 = phi i64 [ %14, %13 ], [ %32, %46 ]
%51 = phi i64 [ %11, %13 ], [ %48, %46 ]
%52 = phi i32 [ %10, %13 ], [ %47, %46 ]
%53 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %50
%54 = load i64, i64* %53
%55 = icmp slt i64 %54, %51
br i1 %55, label %58, label %56
56: ; preds = %49
%57 = tail call i32 @swap_int(i64* %53, i64* %7)
br label %60
58: ; preds = %49
%59 = add nsw i32 %52, 1
br label %60
60: ; preds = %58, %56
%61 = phi i32 [ %52, %56 ], [ %59, %58 ]
%62 = icmp eq i32 %61, 0
br i1 %62, label %65, label %63
63: ; preds = %60
%64 = add nsw i32 %61, -1
tail call void @quick_sort_int_recursive(i64* %0, i32 %10, i32 %64)
br label %65
65: ; preds = %63, %60
%66 = add nsw i32 %61, 1
%67 = icmp slt i32 %66, %2
br i1 %67, label %9, label %68
68: ; preds = %65, %3
ret void
}