#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 partition(unsigned long *, int, int);
void quickSort(int lo, int hi, unsigned long *arr) {
  int k;
  if (lo >= hi)
    return;
  k = partition(arr, lo, hi);
  if (k == 0) {
    quickSort(k + 1, hi, arr);
  } else if (k == hi) {
    quickSort(lo, k - 1, arr);
  } else {
    quickSort(lo, k - 1, arr);
    quickSort(k + 1, hi, arr);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quickSort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jl     1143 <quickSort+0x23>
jmp    11c2 <quickSort+0xa2>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x4(%rbp),%esi
mov    -0x8(%rbp),%edx
call   1030 <partition@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jne    1176 <quickSort+0x56>
mov    -0x14(%rbp),%edi
add    $0x1,%edi
mov    -0x8(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%rdx
call   1040 <quickSort@plt>
jmp    11c2 <quickSort+0xa2>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jne    1199 <quickSort+0x79>
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    -0x14(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%rdx
call   1040 <quickSort@plt>
jmp    11bd <quickSort+0x9d>
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    -0x14(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%rdx
call   1040 <quickSort@plt>
mov    -0x14(%rbp),%edi
add    $0x1,%edi
mov    -0x8(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%rdx
call   1040 <quickSort@plt>
jmp    11c2 <quickSort+0xa2>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quickSort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
cmp    %esi,%edi
jge    117f <quickSort+0x5f>
mov    %rdx,%r14
mov    %esi,%ebp
mov    %edi,%r15d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %r14,%rdi
mov    %r15d,%esi
mov    %ebp,%edx
call   1030 <partition@plt>
test   %eax,%eax
je     1161 <quickSort+0x41>
mov    %eax,%ebx
cmp    %eax,%ebp
jne    1169 <quickSort+0x49>
add    $0xffffffff,%ebp
cmp    %ebp,%r15d
jl     1140 <quickSort+0x20>
jmp    117f <quickSort+0x5f>
mov    $0x1,%r15d
jmp    115a <quickSort+0x3a>
lea    -0x1(%rbx),%esi
mov    %r15d,%edi
mov    %r14,%rdx
call   1040 <quickSort@plt>
add    $0x1,%ebx
mov    %ebx,%r15d
jmp    115a <quickSort+0x3a>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @quickSort(i32 %0, i32 %1, i64* %2) {
%4 = icmp slt i32 %0, %1
br i1 %4, label %5, label %23
5: ; preds = %3, %20
%6 = phi i32 [ %9, %20 ], [ %1, %3 ]
%7 = phi i32 [ %21, %20 ], [ %0, %3 ]
br label %8
8: ; preds = %5, %14
%9 = phi i32 [ %6, %5 ], [ %15, %14 ]
%10 = tail call i32 @partition(i64* %2, i32 %7, i32 %9)
%11 = icmp eq i32 %10, 0
br i1 %11, label %20, label %12
12: ; preds = %8
%13 = icmp eq i32 %10, %9
br i1 %13, label %14, label %17
14: ; preds = %12
%15 = add nsw i32 %9, -1
%16 = icmp slt i32 %7, %15
br i1 %16, label %8, label %23
17: ; preds = %12
%18 = add nsw i32 %10, -1
tail call void @quickSort(i32 %7, i32 %18, i64* %2)
%19 = add nsw i32 %10, 1
br label %20
20: ; preds = %8, %17
%21 = phi i32 [ %19, %17 ], [ 1, %8 ]
%22 = icmp slt i32 %21, %9
br i1 %22, label %5, label %23
23: ; preds = %20, %14, %3
ret void
}