#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 */
size_t partition(int a[], size_t p, size_t r) {
  int x = a[r];
  size_t i = p - 1;
  int temp;
  for (size_t j = p; j < r; ++j) {
    if (a[j] <= x) {
      ++i;
      temp = a[j];
      a[j] = a[i];
      a[i] = temp;
    }
  }
  ++i;
  temp = a[i];
  a[i] = x;
  a[r] = temp;
  return i;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
sub    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jae    11a8 <partition+0xa8>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jg     1192 <partition+0x92>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1197 <partition+0x97>
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    1132 <partition+0x32>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
mov    (%rdi,%rdx,4),%r8d
lea    -0x1(%rsi),%r11
cmp    %rsi,%rdx
jbe    1134 <partition+0x34>
mov    %edx,%eax
sub    %esi,%eax
mov    %rsi,%r10
not    %r10
test   $0x1,%al
je     112f <partition+0x2f>
mov    (%rdi,%rsi,4),%r9d
cmp    %r8d,%r9d
jg     112b <partition+0x2b>
mov    %r9d,(%rdi,%rsi,4)
mov    %rsi,%r11
add    $0x1,%rsi
add    %rdx,%r10
jne    1159 <partition+0x59>
lea    0x1(%r11),%rax
mov    0x4(%rdi,%r11,4),%esi
mov    %r8d,0x4(%rdi,%r11,4)
mov    %esi,(%rdi,%rdx,4)
ret
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x2,%rsi
cmp    %rsi,%rdx
je     1134 <partition+0x34>
mov    (%rdi,%rsi,4),%eax
cmp    %r8d,%eax
jg     1172 <partition+0x72>
mov    0x4(%rdi,%r11,4),%ecx
mov    %ecx,(%rdi,%rsi,4)
mov    %eax,0x4(%rdi,%r11,4)
add    $0x1,%r11
mov    0x4(%rdi,%rsi,4),%eax
cmp    %r8d,%eax
jg     1150 <partition+0x50>
mov    0x4(%rdi,%r11,4),%ecx
mov    %ecx,0x4(%rdi,%rsi,4)
mov    %eax,0x4(%rdi,%r11,4)
add    $0x1,%r11
jmp    1150 <partition+0x50>

LLVM IR (-O0):
define i64 @partition(i32* %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i32
%8 = alloca i64
%9 = alloca i32
%10 = alloca i64
store i32* %0, i32** %4
store i64 %1, i64* %5
store i64 %2, i64* %6
%11 = load i32*, i32** %4
%12 = load i64, i64* %6
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %12
%14 = load i32, i32* %13
store i32 %14, i32* %7
%15 = load i64, i64* %5
%16 = sub i64 %15, 1
store i64 %16, i64* %8
%17 = load i64, i64* %5
store i64 %17, i64* %10
br label %18
18: ; preds = %48, %3
%19 = load i64, i64* %10
%20 = load i64, i64* %6
%21 = icmp ult i64 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %51
22: ; preds = %18
%23 = load i32*, i32** %4
%24 = load i64, i64* %10
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = load i32, i32* %7
%28 = icmp sle i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %47
29: ; preds = %22
%30 = load i64, i64* %8
%31 = add i64 %30, 1
store i64 %31, i64* %8
%32 = load i32*, i32** %4
%33 = load i64, i64* %10
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
store i32 %35, i32* %9
%36 = load i32*, i32** %4
%37 = load i64, i64* %8
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = load i32*, i32** %4
%41 = load i64, i64* %10
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %41
store i32 %39, i32* %42
%43 = load i32, i32* %9
%44 = load i32*, i32** %4
%45 = load i64, i64* %8
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 %45
store i32 %43, i32* %46
br label %47
47: ; preds = %29, %22
br label %48
48: ; preds = %47
%49 = load i64, i64* %10
%50 = add i64 %49, 1
store i64 %50, i64* %10
br label %18
51: ; preds = %18
%52 = load i64, i64* %8
%53 = add i64 %52, 1
store i64 %53, i64* %8
%54 = load i32*, i32** %4
%55 = load i64, i64* %8
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %55
%57 = load i32, i32* %56
store i32 %57, i32* %9
%58 = load i32, i32* %7
%59 = load i32*, i32** %4
%60 = load i64, i64* %8
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 %60
store i32 %58, i32* %61
%62 = load i32, i32* %9
%63 = load i32*, i32** %4
%64 = load i64, i64* %6
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %64
store i32 %62, i32* %65
%66 = load i64, i64* %8
ret i64 %66
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @partition(i32* nocapture %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %2
%5 = load i32, i32* %4
%6 = add i64 %1, -1
%7 = icmp ugt i64 %2, %1
br i1 %7, label %8, label %28
8: ; preds = %3
%9 = sub i64 %2, %1
%10 = xor i64 %1, -1
%11 = and i64 %9, 1
%12 = icmp eq i64 %11, 0
br i1 %12, label %22, label %13
13: ; preds = %8
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %1
%15 = load i32, i32* %14
%16 = icmp sgt i32 %15, %5
br i1 %16, label %19, label %17
17: ; preds = %13
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %1
store i32 %15, i32* %18
br label %19
19: ; preds = %17, %13
%20 = phi i64 [ %1, %17 ], [ %6, %13 ]
%21 = add nuw i64 %1, 1
br label %22
22: ; preds = %19, %8
%23 = phi i64 [ undef, %8 ], [ %20, %19 ]
%24 = phi i64 [ %1, %8 ], [ %21, %19 ]
%25 = phi i64 [ %6, %8 ], [ %20, %19 ]
%26 = sub i64 0, %2
%27 = icmp eq i64 %10, %26
br i1 %27, label %28, label %33
28: ; preds = %22, %53, %3
%29 = phi i64 [ %6, %3 ], [ %23, %22 ], [ %54, %53 ]
%30 = add i64 %29, 1
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
store i32 %5, i32* %31
store i32 %32, i32* %4
ret i64 %30
33: ; preds = %22, %53
%34 = phi i64 [ %55, %53 ], [ %24, %22 ]
%35 = phi i64 [ %54, %53 ], [ %25, %22 ]
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %34
%37 = load i32, i32* %36
%38 = icmp sgt i32 %37, %5
br i1 %38, label %43, label %39
39: ; preds = %33
%40 = add i64 %35, 1
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
store i32 %42, i32* %36
store i32 %37, i32* %41
br label %43
43: ; preds = %33, %39
%44 = phi i64 [ %40, %39 ], [ %35, %33 ]
%45 = add nuw i64 %34, 1
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = icmp sgt i32 %47, %5
br i1 %48, label %53, label %49
49: ; preds = %43
%50 = add i64 %44, 1
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %50
%52 = load i32, i32* %51
store i32 %52, i32* %46
store i32 %47, i32* %51
br label %53
53: ; preds = %49, %43
%54 = phi i64 [ %50, %49 ], [ %44, %43 ]
%55 = add nuw i64 %34, 2
%56 = icmp eq i64 %55, %2
br i1 %56, label %28, label %33
}