#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 qsort(int k, int a[], int left, int right) {
  int i, j, pivot;
  pivot = a[right];
  i = left;
  j = right - 1;
  for (;;) {
    for (; a[i] < pivot; i++)
      ;
    for (; a[j] > pivot; j--)
      ;
    if (i < j)
      swap(&a[i], &a[j]);
    else
      break;
  }
  swap(&a[i], &a[right]);
  if (k == i - left + 1)
    return a[i];
  else if (k < i - left + 1)
    return qsort(k, a, left, i - 1);
  else
    return qsort((k - (i - left + 1)), a, i + 1, right);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<qsort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1157 <qsort+0x37>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    117e <qsort+0x5e>
jmp    1170 <qsort+0x50>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1157 <qsort+0x37>
jmp    1183 <qsort+0x63>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jle    11aa <qsort+0x8a>
jmp    119c <qsort+0x7c>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1183 <qsort+0x63>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    11de <qsort+0xbe>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
movslq -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1040 <swap@plt>
jmp    11e3 <qsort+0xc3>
jmp    11e8 <qsort+0xc8>
jmp    1152 <qsort+0x32>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1040 <swap@plt>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    1232 <qsort+0x112>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1286 <qsort+0x166>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1263 <qsort+0x143>
mov    -0x8(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
call   1030 <qsort@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1286 <qsort+0x166>
mov    -0x8(%rbp),%edi
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
sub    %eax,%edi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
mov    -0x18(%rbp),%ecx
call   1030 <qsort@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<qsort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
mov    %rsi,0x8(%rsp)
lea    0x4(%rsi),%rax
mov    %rax,0x30(%rsp)
mov    %edx,%eax
not    %eax
mov    %rax,0x10(%rsp)
lea    (%rdi,%rdx,1),%eax
mov    %eax,0x4(%rsp)
mov    %rdx,0x20(%rsp)
mov    %rdi,0x18(%rsp)
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ecx,(%rsp)
movslq %ecx,%r12
mov    0x8(%rsp),%rax
lea    (%rax,%r12,4),%rcx
mov    %rcx,0x28(%rsp)
mov    (%rax,%r12,4),%r13d
add    $0xffffffff,%r12d
mov    %edx,%ebx
xchg   %ax,%ax
movslq %ebx,%rax
mov    0x8(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rax,4),%rbp
mov    $0x4,%eax
xor    %r14d,%r14d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %r14,%rcx
add    $0x1,%r14
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
cmp    %r13d,0x0(%rbp,%rcx,4)
jl     1190 <qsort+0x80>
mov    %rbp,%rdi
sub    %rax,%rdi
lea    -0x1(%rbx),%r15d
add    %r14,%r15
movslq %r12d,%r12
mov    0x30(%rsp),%rax
lea    (%rax,%r12,4),%rsi
add    $0x1,%r12d
nop
mov    %rsi,%rax
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
add    $0xffffffff,%r12d
cmp    %r13d,-0x4(%rax)
jg     11c0 <qsort+0xb0>
cmp    %r12d,%r15d
jge    11e0 <qsort+0xd0>
call   1030 <swap@plt>
mov    %r15d,%ebx
jmp    1170 <qsort+0x60>
mov    0x28(%rsp),%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    0x4(%rsp),%eax
sub    %ebx,%eax
cmp    %r14d,%eax
je     122b <qsort+0x11b>
mov    0x10(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rbx,1),%edx
add    %r14,%rdx
lea    (%rbx,%r14,1),%ecx
add    $0xfffffffe,%ecx
mov    0x18(%rsp),%rdi
cmp    %edi,%edx
mov    0x20(%rsp),%rdx
jge    1150 <qsort+0x40>
sub    %r14d,%eax
add    %r14d,%ebx
mov    %eax,%edi
mov    %ebx,%edx
mov    (%rsp),%ecx
jmp    112c <qsort+0x1c>
mov    -0x4(%rbp,%r14,4),%eax
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @qsort(i32 %0, i32* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32 %0, i32* %6
store i32* %1, i32** %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
%13 = load i32*, i32** %7
%14 = load i32, i32* %9
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
store i32 %17, i32* %12
%18 = load i32, i32* %8
store i32 %18, i32* %10
%19 = load i32, i32* %9
%20 = sub nsw i32 %19, 1
store i32 %20, i32* %11
br label %21
21: ; preds = %62, %4
br label %22
22: ; preds = %31, %21
%23 = load i32*, i32** %7
%24 = load i32, i32* %10
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = load i32, i32* %12
%29 = icmp slt i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %34
30: ; preds = %22
br label %31
31: ; preds = %30
%32 = load i32, i32* %10
%33 = add nsw i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %10
br label %22
34: ; preds = %22
br label %35
35: ; preds = %44, %34
%36 = load i32*, i32** %7
%37 = load i32, i32* %11
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = load i32, i32* %12
%42 = icmp sgt i32 %40, %41
br i1 %42, label %43, label %47
43: ; preds = %35
br label %44
44: ; preds = %43
%45 = load i32, i32* %11
%46 = add nsw i32 %45, -1
store i32 %46, i32* %11
br label %35
47: ; preds = %35
%48 = load i32, i32* %10
%49 = load i32, i32* %11
%50 = icmp slt i32 %48, %49
br i1 %50, label %51, label %61
51: ; preds = %47
%52 = load i32*, i32** %7
%53 = load i32, i32* %10
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 %54
%56 = load i32*, i32** %7
%57 = load i32, i32* %11
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 %58
%60 = call i32 @swap(i32* %55, i32* %59)
br label %62
61: ; preds = %47
br label %63
62: ; preds = %51
br label %21
63: ; preds = %61
%64 = load i32*, i32** %7
%65 = load i32, i32* %10
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 %66
%68 = load i32*, i32** %7
%69 = load i32, i32* %9
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %68, i64 %70
%72 = call i32 @swap(i32* %67, i32* %71)
%73 = load i32, i32* %6
%74 = load i32, i32* %10
%75 = load i32, i32* %8
%76 = sub nsw i32 %74, %75
%77 = add nsw i32 %76, 1
%78 = icmp eq i32 %73, %77
br i1 %78, label %79, label %85
79: ; preds = %63
%80 = load i32*, i32** %7
%81 = load i32, i32* %10
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %80, i64 %82
%84 = load i32, i32* %83
store i32 %84, i32* %5
br label %111
85: ; preds = %63
%86 = load i32, i32* %6
%87 = load i32, i32* %10
%88 = load i32, i32* %8
%89 = sub nsw i32 %87, %88
%90 = add nsw i32 %89, 1
%91 = icmp slt i32 %86, %90
br i1 %91, label %92, label %99
92: ; preds = %85
%93 = load i32, i32* %6
%94 = load i32*, i32** %7
%95 = load i32, i32* %8
%96 = load i32, i32* %10
%97 = sub nsw i32 %96, 1
%98 = call i32 @qsort(i32 %93, i32* %94, i32 %95, i32 %97)
store i32 %98, i32* %5
br label %111
99: ; preds = %85
%100 = load i32, i32* %6
%101 = load i32, i32* %10
%102 = load i32, i32* %8
%103 = sub nsw i32 %101, %102
%104 = add nsw i32 %103, 1
%105 = sub nsw i32 %100, %104
%106 = load i32*, i32** %7
%107 = load i32, i32* %10
%108 = add nsw i32 %107, 1
%109 = load i32, i32* %9
%110 = call i32 @qsort(i32 %105, i32* %106, i32 %108, i32 %109)
store i32 %110, i32* %5
br label %111
111: ; preds = %99, %92, %79
%112 = load i32, i32* %5
ret i32 %112
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @qsort(i32 %0, i32* %1, i32 %2, i32 %3) {
br label %5
5: ; preds = %52, %4
%6 = phi i32 [ %54, %52 ], [ %0, %4 ]
%7 = phi i32 [ %55, %52 ], [ %2, %4 ]
%8 = phi i32 [ %10, %52 ], [ %3, %4 ]
br label %9
9: ; preds = %49, %5
%10 = phi i32 [ %51, %49 ], [ %8, %5 ]
%11 = sext i32 %10 to i64
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %11
%13 = load i32, i32* %12
%14 = add nsw i32 %10, -1
br label %15
15: ; preds = %38, %9
%16 = phi i32 [ %7, %9 ], [ %27, %38 ]
%17 = phi i32 [ %14, %9 ], [ %36, %38 ]
%18 = sext i32 %16 to i64
br label %19
19: ; preds = %19, %15
%20 = phi i64 [ %24, %19 ], [ %18, %15 ]
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
%23 = icmp slt i32 %22, %13
%24 = add i64 %20, 1
br i1 %23, label %19, label %25
25: ; preds = %19
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %20
%27 = trunc i64 %20 to i32
%28 = sext i32 %17 to i64
br label %29
29: ; preds = %29, %25
%30 = phi i64 [ %34, %29 ], [ %28, %25 ]
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = icmp sgt i32 %32, %13
%34 = add i64 %30, -1
br i1 %33, label %29, label %35
35: ; preds = %29
%36 = trunc i64 %30 to i32
%37 = icmp slt i32 %27, %36
br i1 %37, label %38, label %41
38: ; preds = %35
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %30
%40 = tail call i32 @swap(i32* %26, i32* %39)
br label %15
41: ; preds = %35
%42 = trunc i64 %20 to i32
%43 = tail call i32 @swap(i32* %26, i32* %12)
%44 = sub nsw i32 %42, %7
%45 = add nsw i32 %44, 1
%46 = icmp eq i32 %6, %45
br i1 %46, label %47, label %49
47: ; preds = %41
%48 = load i32, i32* %26
ret i32 %48
49: ; preds = %41
%50 = icmp slt i32 %44, %6
%51 = add nsw i32 %42, -1
br i1 %50, label %52, label %9
52: ; preds = %49
%53 = trunc i64 %20 to i32
%54 = sub nsw i32 %6, %45
%55 = add nsw i32 %53, 1
br label %5
}