#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(int *, int, int, int);
void do_qsort(int *ar, int left, int right) {
  int pivotIndex;
  if (right <= left) {
    return;
  }
  {
    int mid;
    int c0, c1, c2;
    c0 = ar[left];
    mid = (left + right + 1) / 2;
    c1 = ar[mid];
    c2 = ar[right];
    if (c0 < c1) {
      if (c1 <= c2) {
        pivotIndex = mid;
      } else if (c0 < c2) {
        pivotIndex = right;
      } else {
        pivotIndex = left;
      }
    } else if (c0 < c2) {
      pivotIndex = left;
    } else if (c1 < c2) {
      pivotIndex = right;
    } else {
      pivotIndex = mid;
    }
  }
  pivotIndex = partition(ar, left, right, pivotIndex);
  do_qsort(ar, left, pivotIndex - 1);
  do_qsort(ar, pivotIndex + 1, right);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<do_qsort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jg     1143 <do_qsort+0x23>
jmp    1242 <do_qsort+0x122>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    11cb <do_qsort+0xab>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jg     11a4 <do_qsort+0x84>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11c6 <do_qsort+0xa6>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    11bb <do_qsort+0x9b>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11c1 <do_qsort+0xa1>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11c6 <do_qsort+0xa6>
jmp    1209 <do_qsort+0xe9>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    11e2 <do_qsort+0xc2>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1204 <do_qsort+0xe4>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    11f9 <do_qsort+0xd9>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11ff <do_qsort+0xdf>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1204 <do_qsort+0xe4>
jmp    1209 <do_qsort+0xe9>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
mov    -0x14(%rbp),%ecx
call   1030 <partition@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
call   1040 <do_qsort@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1040 <do_qsort@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<do_qsort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
cmp    %esi,%edx
jle    11c1 <do_qsort+0xa1>
mov    %edx,%r14d
mov    %esi,%r12d
mov    %rdi,%r15
lea    0x1(%r14),%r13d
movslq %edx,%rbp
jmp    1179 <do_qsort+0x59>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %r15,%rdi
mov    %r12d,%esi
mov    %r14d,%edx
call   1030 <partition@plt>
mov    %eax,%ebx
lea    -0x1(%rbx),%edx
mov    %r15,%rdi
mov    %r12d,%esi
call   1040 <do_qsort@plt>
add    $0x1,%ebx
mov    %ebx,%r12d
cmp    %r14d,%ebx
jge    11c1 <do_qsort+0xa1>
movslq %r12d,%rax
mov    (%r15,%rax,4),%eax
lea    (%r12,%r13,1),%ecx
mov    %ecx,%edx
shr    $0x1f,%edx
add    %ecx,%edx
sar    %edx
movslq %edx,%rcx
mov    (%r15,%rcx,4),%edi
mov    (%r15,%rbp,4),%esi
cmp    %edi,%eax
jge    11b0 <do_qsort+0x90>
mov    %edx,%ecx
cmp    %esi,%edi
jle    1150 <do_qsort+0x30>
cmp    %esi,%eax
mov    %r12d,%ecx
cmovl  %r14d,%ecx
jmp    1150 <do_qsort+0x30>
nopl   (%rax)
mov    %r12d,%ecx
cmp    %esi,%eax
jl     1150 <do_qsort+0x30>
cmp    %esi,%edi
cmovl  %r14d,%edx
mov    %edx,%ecx
jmp    1150 <do_qsort+0x30>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

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