#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*/ exchange(int *, int, int);
void quick_sort(int v[], int left, int right) {
  int i, last;
  if (left >= right)
    return;
  exchange(v, left, (left + right) / 2);
  last = left;
  for (i = left + 1; i <= right; i++)
    if (v[i] < v[left])
      exchange(v, ++last, i);
  exchange(v, left, last);
  quick_sort(v, left, last - 1);
  quick_sort(v, last + 1, right);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quick_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jl     1143 <quick_sort+0x23>
jmp    11f1 <quick_sort+0xd1>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%edx
call   1040 <exchange@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     11be <quick_sort+0x9e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0xc(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11ab <quick_sort+0x8b>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%edx
call   1040 <exchange@plt>
jmp    11b0 <quick_sort+0x90>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    116e <quick_sort+0x4e>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
call   1040 <exchange@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
call   1030 <quick_sort@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <quick_sort@plt>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quick_sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
cmp    %edx,%esi
jge    11d8 <quick_sort+0xb8>
mov    %edx,%r14d
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%r12
movslq %edx,%r13
mov    %r14,0x10(%rsp)
jmp    117d <quick_sort+0x5d>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r12,%rdi
mov    0x8(%rsp),%rbp
mov    %ebp,%esi
mov    %ebx,%edx
call   1040 <exchange@plt>
lea    -0x1(%rbx),%edx
mov    %r12,%rdi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <quick_sort@plt>
add    $0x1,%ebx
mov    %ebx,%ebp
mov    0x10(%rsp),%r14
cmp    %r14d,%ebx
jge    11d8 <quick_sort+0xb8>
lea    (%r14,%rbp,1),%eax
mov    %eax,%edx
shr    $0x1f,%edx
add    %eax,%edx
sar    %edx
mov    %r12,%rdi
mov    %ebp,%esi
call   1040 <exchange@plt>
mov    %ebp,%ebx
mov    %rbp,0x8(%rsp)
cmp    %r14d,%ebp
jge    1150 <quick_sort+0x30>
mov    0x8(%rsp),%rbx
movslq %ebx,%r15
lea    0x1(%rbx),%ebp
mov    %r15,%r14
jmp    11b8 <quick_sort+0x98>
add    $0x1,%ebp
cmp    %r14,%r13
je     1150 <quick_sort+0x30>
mov    0x4(%r12,%r14,4),%eax
add    $0x1,%r14
cmp    (%r12,%r15,4),%eax
jge    11b0 <quick_sort+0x90>
add    $0x1,%ebx
mov    %r12,%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    %ebp,%edx
call   1040 <exchange@plt>
jmp    11b0 <quick_sort+0x90>
add    $0x18,%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, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%9 = load i32, i32* %5
%10 = load i32, i32* %6
%11 = icmp sge i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %13
12: ; preds = %3
br label %63
13: ; preds = %3
%14 = load i32*, i32** %4
%15 = load i32, i32* %5
%16 = load i32, i32* %5
%17 = load i32, i32* %6
%18 = add nsw i32 %16, %17
%19 = sdiv i32 %18, 2
%20 = call i32 @exchange(i32* %14, i32 %15, i32 %19)
%21 = load i32, i32* %5
store i32 %21, i32* %8
%22 = load i32, i32* %5
%23 = add nsw i32 %22, 1
store i32 %23, i32* %7
br label %24
24: ; preds = %47, %13
%25 = load i32, i32* %7
%26 = load i32, i32* %6
%27 = icmp sle i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %50
28: ; preds = %24
%29 = load i32*, i32** %4
%30 = load i32, i32* %7
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = load i32*, i32** %4
%35 = load i32, i32* %5
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = icmp slt i32 %33, %38
br i1 %39, label %40, label %46
40: ; preds = %28
%41 = load i32*, i32** %4
%42 = load i32, i32* %8
%43 = add nsw i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %8
%44 = load i32, i32* %7
%45 = call i32 @exchange(i32* %41, i32 %43, i32 %44)
br label %46
46: ; preds = %40, %28
br label %47
47: ; preds = %46
%48 = load i32, i32* %7
%49 = add nsw i32 %48, 1
store i32 %49, i32* %7
br label %24
50: ; preds = %24
%51 = load i32*, i32** %4
%52 = load i32, i32* %5
%53 = load i32, i32* %8
%54 = call i32 @exchange(i32* %51, i32 %52, i32 %53)
%55 = load i32*, i32** %4
%56 = load i32, i32* %5
%57 = load i32, i32* %8
%58 = sub nsw i32 %57, 1
%59 = load i32*, i32** %4
%60 = load i32, i32* %8
%61 = add nsw i32 %60, 1
%62 = load i32, i32* %6
br label %63
63: ; preds = %50, %12
ret void
}

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