#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*/ copy_array(int *, int *, int);
void quick_sort(int arr[], int len) {
  if (len < 2) {
    return;
  }
  int left[len];
  int right[len];
  int left_count = 0;
  int right_count = 0;
  int mid = len / 2;
  int pivot = arr[mid];
  for (int i = 0; i < len; i++) {
    if (i == mid) {
      continue;
    }
    if (arr[i] <= pivot) {
      left[left_count++] = arr[i];
    } else {
      right[right_count++] = arr[i];
    }
  }
  quick_sort(left, left_count);
  quick_sort(right, right_count);
  copy_array(left, arr, left_count);
  arr[left_count] = pivot;
  copy_array(right, arr + left_count + 1, right_count);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quick_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x2,-0xc(%rbp)
jge    113e <quick_sort+0x1e>
jmp    129b <quick_sort+0x17b>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %rsp,%rcx
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
lea    0xf(,%rax,4),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x50(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
lea    0xf(,%rax,4),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x48(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    123f <quick_sort+0x11f>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x34(%rbp),%eax
jne    11d3 <quick_sort+0xb3>
jmp    1231 <quick_sort+0x111>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x38(%rbp),%eax
jg     120c <quick_sort+0xec>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x3c(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x2c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    122c <quick_sort+0x10c>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x3c(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x30(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1231 <quick_sort+0x111>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    11b6 <quick_sort+0x96>
mov    -0x50(%rbp),%rdi
mov    -0x2c(%rbp),%esi
call   1040 <quick_sort@plt>
mov    -0x48(%rbp),%rdi
mov    -0x30(%rbp),%esi
call   1040 <quick_sort@plt>
mov    -0x50(%rbp),%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
mov    -0x2c(%rbp),%edx
call   1030 <copy_array@plt>
mov    -0x48(%rbp),%rdi
mov    -0x38(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x2c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
add    $0x4,%rsi
mov    -0x30(%rbp),%edx
call   1030 <copy_array@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rsp
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quick_sort>:
cmp    $0x2,%esi
jl     120d <quick_sort+0xed>
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rdi,%r12
mov    %rsp,-0x38(%rbp)
mov    %esi,%r8d
mov    %rsp,%rdi
lea    0xf(,%r8,4),%rcx
and    $0xfffffffffffffff0,%rcx
sub    %rcx,%rdi
mov    %rdi,%rsp
mov    %rsp,%r9
sub    %rcx,%r9
mov    %r9,%rsp
shr    %esi
mov    (%r12,%rsi,4),%r14d
xor    %ecx,%ecx
xor    %r15d,%r15d
xor    %r13d,%r13d
jmp    119b <quick_sort+0x7b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %r13d,%eax
lea    0x1(%r13),%r10d
mov    %r9,%rbx
mov    %r10d,%r13d
cltq
mov    %edx,(%rbx,%rax,4)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%r8
je     11b8 <quick_sort+0x98>
cmp    %rcx,%rsi
je     1192 <quick_sort+0x72>
mov    (%r12,%rcx,4),%edx
cmp    %r14d,%edx
jg     1180 <quick_sort+0x60>
mov    %r15d,%eax
lea    0x1(%r15),%r10d
mov    %rdi,%rbx
mov    %r10d,%r15d
jmp    118d <quick_sort+0x6d>
mov    %r15d,%esi
mov    %r9,%rbx
mov    %rdi,-0x30(%rbp)
call   1040 <quick_sort@plt>
mov    %rbx,%rdi
mov    %r13d,%esi
call   1040 <quick_sort@plt>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    %r15d,%edx
call   1030 <copy_array@plt>
movslq %r15d,%rax
mov    %r14d,(%r12,%rax,4)
lea    (%r12,%rax,4),%rsi
add    $0x4,%rsi
mov    %rbx,%rdi
mov    %r13d,%edx
call   1030 <copy_array@plt>
mov    -0x38(%rbp),%rsp
lea    -0x28(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @quick_sort(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
%13 = load i32, i32* %4
%14 = icmp slt i32 %13, 2
br i1 %14, label %15, label %16
15: ; preds = %2
br label %91
16: ; preds = %2
%17 = load i32, i32* %4
%18 = zext i32 %17 to i64
%19 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %19, i8** %5
%20 = alloca i32, i64 %18
store i64 %18, i64* %6
%21 = load i32, i32* %4
%22 = zext i32 %21 to i64
%23 = alloca i32, i64 %22
store i64 %22, i64* %7
store i32 0, i32* %8
store i32 0, i32* %9
%24 = load i32, i32* %4
%25 = sdiv i32 %24, 2
store i32 %25, i32* %10
%26 = load i32*, i32** %3
%27 = load i32, i32* %10
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
store i32 %30, i32* %11
store i32 0, i32* %12
br label %31
31: ; preds = %69, %16
%32 = load i32, i32* %12
%33 = load i32, i32* %4
%34 = icmp slt i32 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %72
35: ; preds = %31
%36 = load i32, i32* %12
%37 = load i32, i32* %10
%38 = icmp eq i32 %36, %37
br i1 %38, label %39, label %40
39: ; preds = %35
br label %69
40: ; preds = %35
%41 = load i32*, i32** %3
%42 = load i32, i32* %12
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
%46 = load i32, i32* %11
%47 = icmp sle i32 %45, %46
br i1 %47, label %48, label %58
48: ; preds = %40
%49 = load i32*, i32** %3
%50 = load i32, i32* %12
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
%54 = load i32, i32* %8
%55 = add nsw i32 %54, 1
store i32 %55, i32* %8
%56 = sext i32 %54 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %56
store i32 %53, i32* %57
br label %68
58: ; preds = %40
%59 = load i32*, i32** %3
%60 = load i32, i32* %12
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 %61
%63 = load i32, i32* %62
%64 = load i32, i32* %9
%65 = add nsw i32 %64, 1
store i32 %65, i32* %9
%66 = sext i32 %64 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %66
store i32 %63, i32* %67
br label %68
68: ; preds = %58, %48
br label %69
69: ; preds = %68, %39
%70 = load i32, i32* %12
%71 = add nsw i32 %70, 1
store i32 %71, i32* %12
br label %31
72: ; preds = %31
%73 = load i32, i32* %8
%74 = load i32, i32* %9
%75 = load i32*, i32** %3
%76 = load i32, i32* %8
%77 = call i32 @copy_array(i32* %20, i32* %75, i32 %76)
%78 = load i32, i32* %11
%79 = load i32*, i32** %3
%80 = load i32, i32* %8
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds i32, i32* %79, i64 %81
store i32 %78, i32* %82
%83 = load i32*, i32** %3
%84 = load i32, i32* %8
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = getelementptr inbounds i32, i32* %83, i64 %85
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %86, i64 1
%88 = load i32, i32* %9
%89 = call i32 @copy_array(i32* %23, i32* %87, i32 %88)
%90 = load i8*, i8** %5
br label %91
91: ; preds = %72, %15
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @quick_sort(i32* %0, i32 %1) {
%3 = icmp slt i32 %1, 2
br i1 %3, label %44, label %4
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = tail call i8* @llvm.stacksave()
%7 = alloca i32, i64 %5
%8 = alloca i32, i64 %5
%9 = lshr i32 %1, 1
%10 = zext i32 %9 to i64
%11 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %10
%12 = load i32, i32* %11
br label %19
13: ; preds = %39
%14 = call i32 @copy_array(i32* %7, i32* %0, i32 %41)
%15 = sext i32 %41 to i64
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
store i32 %12, i32* %16
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 1
%18 = call i32 @copy_array(i32* %8, i32* %17, i32 %40)
br label %44
19: ; preds = %4, %39
%20 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %42, %39 ]
%21 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %41, %39 ]
%22 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %40, %39 ]
%23 = icmp eq i64 %20, %10
br i1 %23, label %39, label %24
24: ; preds = %19
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %20
%26 = load i32, i32* %25
%27 = icmp sgt i32 %26, %12
br i1 %27, label %30, label %28
28: ; preds = %24
%29 = add nsw i32 %21, 1
br label %32
30: ; preds = %24
%31 = add nsw i32 %22, 1
br label %32
32: ; preds = %30, %28
%33 = phi i32 [ %21, %28 ], [ %22, %30 ]
%34 = phi i32* [ %7, %28 ], [ %8, %30 ]
%35 = phi i32 [ %22, %28 ], [ %31, %30 ]
%36 = phi i32 [ %29, %28 ], [ %21, %30 ]
%37 = sext i32 %33 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %37
store i32 %26, i32* %38
br label %39
39: ; preds = %32, %19
%40 = phi i32 [ %22, %19 ], [ %35, %32 ]
%41 = phi i32 [ %21, %19 ], [ %36, %32 ]
%42 = add nuw nsw i64 %20, 1
%43 = icmp eq i64 %42, %5
br i1 %43, label %13, label %19
44: ; preds = %2, %13
ret void
}