#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 partition(int *nums, int low, int high) {
  int mid = (low + high) / 2;
  int tmp = nums[mid];
  int i = low, j = high;
  while (1) {
    while (nums[i] < tmp)
      i++;
    while (nums[j] > tmp)
      j--;
    if (j <= i)
      break;
    swap(nums + i, nums + j);
  }
  swap(nums + i, nums + j);
  return i;
}


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    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1152 <partition+0x42>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1174 <partition+0x64>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1152 <partition+0x42>
jmp    1179 <partition+0x69>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jle    119b <partition+0x8b>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1179 <partition+0x69>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jg     11ac <partition+0x9c>
jmp    11d4 <partition+0xc4>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
jmp    114d <partition+0x3d>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %edx,%ebx
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%r15
lea    (%rbx,%r14,1),%eax
mov    %eax,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
add    %eax,%ecx
sar    %ecx
movslq %ecx,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%ebp
lea    -0x4(%rdi),%r12
add    $0x4,%r15
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %r14d,%rax
lea    -0x1(%rax),%r14d
lea    (%r12,%rax,4),%rdi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rdi,%rax
add    $0x4,%rdi
add    $0x1,%r14d
cmp    %ebp,0x4(%rax)
jl     1150 <partition+0x40>
movslq %ebx,%rbx
lea    (%r15,%rbx,4),%rsi
add    $0x1,%ebx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rsi,%rax
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
add    $0xffffffff,%ebx
cmp    %ebp,-0x4(%rax)
jg     1170 <partition+0x60>
cmp    %r14d,%ebx
jle    118b <partition+0x7b>
call   1030 <swap@plt>
jmp    1140 <partition+0x30>
call   1030 <swap@plt>
mov    %r14d,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
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
%10 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%11 = load i32, i32* %5
%12 = load i32, i32* %6
%13 = add nsw i32 %11, %12
%14 = sdiv i32 %13, 2
store i32 %14, i32* %7
%15 = load i32*, i32** %4
%16 = load i32, i32* %7
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
store i32 %19, i32* %8
%20 = load i32, i32* %5
store i32 %20, i32* %9
%21 = load i32, i32* %6
store i32 %21, i32* %10
br label %22
22: ; preds = %3, %51
br label %23
23: ; preds = %31, %22
%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* %8
%30 = icmp slt i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %34
31: ; preds = %23
%32 = load i32, i32* %9
%33 = add nsw i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %9
br label %23
34: ; preds = %23
br label %35
35: ; preds = %43, %34
%36 = load i32*, i32** %4
%37 = load i32, i32* %10
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = load i32, i32* %8
%42 = icmp sgt i32 %40, %41
br i1 %42, label %43, label %46
43: ; preds = %35
%44 = load i32, i32* %10
%45 = add nsw i32 %44, -1
store i32 %45, i32* %10
br label %35
46: ; preds = %35
%47 = load i32, i32* %10
%48 = load i32, i32* %9
%49 = icmp sle i32 %47, %48
br i1 %49, label %50, label %51
50: ; preds = %46
br label %61
51: ; preds = %46
%52 = load i32*, i32** %4
%53 = load i32, i32* %9
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 %54
%56 = load i32*, i32** %4
%57 = load i32, i32* %10
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 %58
%60 = call i32 @swap(i32* %55, i32* %59)
br label %22
61: ; preds = %50
%62 = load i32*, i32** %4
%63 = load i32, i32* %9
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 %64
%66 = load i32*, i32** %4
%67 = load i32, i32* %10
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 %68
%70 = call i32 @swap(i32* %65, i32* %69)
%71 = load i32, i32* %9
ret i32 %71
}

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