#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*/ printf(char *, int, int);
unsigned short kth_smallest_ushort(unsigned short a[], int n, int k) {
  if (n <= 0 || k < 0) {
    printf("error: kth_smallest_int(n=%d, k=%d)\n", n, k);
    return 0;
  }
  register int i, j, l, m;
  register unsigned short x;
  l = 0;
  m = n - 1;
  while (l < m) {
    x = a[k];
    i = l;
    j = m;
    do {
      while (a[i] < x)
        i++;
      while (x < a[j])
        j--;
      if (i <= j) {
        {
          register unsigned short t = (a[i]);
          (a[i]) = (a[j]);
          (a[j]) = t;
        };
        i++;
        j--;
      }
    } while (i <= j);
    if (j < k)
      l = i;
    if (k < i)
      m = j;
  }
  return a[k];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<kth_smallest_ushort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jle    1136 <kth_smallest_ushort+0x26>
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
jge    1153 <kth_smallest_ushort+0x43>
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
lea    0xebd(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
movw   $0x0,-0x2(%rbp)
jmp    1281 <kth_smallest_ushort+0x171>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jge    1271 <kth_smallest_ushort+0x161>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,2),%ax
mov    %ax,-0x2a(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1190 <kth_smallest_ushort+0x80>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movzwl (%rax,%rcx,2),%eax
movzwl -0x2a(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11b6 <kth_smallest_ushort+0xa6>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1190 <kth_smallest_ushort+0x80>
jmp    11bb <kth_smallest_ushort+0xab>
movzwl -0x2a(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
movzwl (%rcx,%rdx,2),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11e1 <kth_smallest_ushort+0xd1>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11bb <kth_smallest_ushort+0xab>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jg     1237 <kth_smallest_ushort+0x127>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,2),%ax
mov    %ax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,2),%dx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %dx,(%rax,%rcx,2)
mov    -0x2c(%rbp),%dx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %dx,(%rax,%rcx,2)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    123c <kth_smallest_ushort+0x12c>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jle    118b <kth_smallest_ushort+0x7b>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    125a <kth_smallest_ushort+0x14a>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    126c <kth_smallest_ushort+0x15c>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1163 <kth_smallest_ushort+0x53>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,2),%ax
mov    %ax,-0x2(%rbp)
movzwl -0x2(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<kth_smallest_ushort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
test   %esi,%esi
jle    11ca <kth_smallest_ushort+0xba>
test   %edx,%edx
js     11ca <kth_smallest_ushort+0xba>
cmp    $0x1,%esi
jbe    11da <kth_smallest_ushort+0xca>
add    $0xffffffff,%esi
mov    %edx,%r8d
lea    0x2(%rdi),%r10
xor    %r9d,%r9d
jmp    1163 <kth_smallest_ushort+0x53>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
cmp    %edx,%r11d
cmovl  %r14d,%r9d
cmp    %edx,%r14d
cmovg  %r11d,%esi
cmp    %esi,%r9d
jge    11dd <kth_smallest_ushort+0xcd>
movzwl (%rdi,%r8,2),%r15d
mov    %esi,%r11d
mov    %r9d,%r14d
jmp    1175 <kth_smallest_ushort+0x65>
cmp    %r11d,%r14d
jg     1150 <kth_smallest_ushort+0x40>
movslq %r14d,%rax
lea    (%rdi,%rax,2),%rbx
mov    %r14d,%r13d
nop
movzwl (%rbx),%r12d
add    $0x2,%rbx
add    $0x1,%r13d
cmp    %r15w,%r12w
jb     1180 <kth_smallest_ushort+0x70>
lea    -0x1(%r13),%r14d
movslq %r11d,%rax
lea    (%r10,%rax,2),%rax
mov    %r11d,%ebp
movzwl -0x2(%rax),%ecx
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
add    $0xffffffff,%ebp
cmp    %cx,%r15w
jb     11a0 <kth_smallest_ushort+0x90>
lea    0x1(%rbp),%r11d
cmp    %r11d,%r14d
jg     1170 <kth_smallest_ushort+0x60>
mov    %cx,-0x2(%rbx)
mov    %r12w,(%rax)
mov    %ebp,%r11d
mov    %r13d,%r14d
jmp    1170 <kth_smallest_ushort+0x60>
lea    0xe2f(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
jmp    11e2 <kth_smallest_ushort+0xd2>
mov    %edx,%r8d
movzwl (%rdi,%r8,2),%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [37 x i8] c"error: kth_smallest_int(n=%d, k=%d)\0A\00"
define zeroext i16 @kth_smallest_ushort(i16* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i16
%5 = alloca i16*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i16
%13 = alloca i16
store i16* %0, i16** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
%14 = load i32, i32* %6
%15 = icmp sle i32 %14, 0
br i1 %15, label %19, label %16
16: ; preds = %3
%17 = load i32, i32* %7
%18 = icmp slt i32 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %23
19: ; preds = %16, %3
%20 = load i32, i32* %6
%21 = load i32, i32* %7
%22 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([37 x i8], [37 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %20, i32 %21)
store i16 0, i16* %4
br label %118
23: ; preds = %16
store i32 0, i32* %10
%24 = load i32, i32* %6
%25 = sub nsw i32 %24, 1
store i32 %25, i32* %11
br label %26
26: ; preds = %111, %23
%27 = load i32, i32* %10
%28 = load i32, i32* %11
%29 = icmp slt i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %112
30: ; preds = %26
%31 = load i16*, i16** %5
%32 = load i32, i32* %7
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i16, i16* %31, i64 %33
%35 = load i16, i16* %34
store i16 %35, i16* %12
%36 = load i32, i32* %10
store i32 %36, i32* %8
%37 = load i32, i32* %11
store i32 %37, i32* %9
br label %38
38: ; preds = %95, %30
br label %39
39: ; preds = %49, %38
%40 = load i16*, i16** %5
%41 = load i32, i32* %8
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i16, i16* %40, i64 %42
%44 = load i16, i16* %43
%45 = zext i16 %44 to i32
%46 = load i16, i16* %12
%47 = zext i16 %46 to i32
%48 = icmp slt i32 %45, %47
br i1 %48, label %49, label %52
49: ; preds = %39
%50 = load i32, i32* %8
%51 = add nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %8
br label %39
52: ; preds = %39
br label %53
53: ; preds = %63, %52
%54 = load i16, i16* %12
%55 = zext i16 %54 to i32
%56 = load i16*, i16** %5
%57 = load i32, i32* %9
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i16, i16* %56, i64 %58
%60 = load i16, i16* %59
%61 = zext i16 %60 to i32
%62 = icmp slt i32 %55, %61
br i1 %62, label %63, label %66
63: ; preds = %53
%64 = load i32, i32* %9
%65 = add nsw i32 %64, -1
store i32 %65, i32* %9
br label %53
66: ; preds = %53
%67 = load i32, i32* %8
%68 = load i32, i32* %9
%69 = icmp sle i32 %67, %68
br i1 %69, label %70, label %94
70: ; preds = %66
%71 = load i16*, i16** %5
%72 = load i32, i32* %8
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds i16, i16* %71, i64 %73
%75 = load i16, i16* %74
store i16 %75, i16* %13
%76 = load i16*, i16** %5
%77 = load i32, i32* %9
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds i16, i16* %76, i64 %78
%80 = load i16, i16* %79
%81 = load i16*, i16** %5
%82 = load i32, i32* %8
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds i16, i16* %81, i64 %83
store i16 %80, i16* %84
%85 = load i16, i16* %13
%86 = load i16*, i16** %5
%87 = load i32, i32* %9
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds i16, i16* %86, i64 %88
store i16 %85, i16* %89
%90 = load i32, i32* %8
%91 = add nsw i32 %90, 1
store i32 %91, i32* %8
%92 = load i32, i32* %9
%93 = add nsw i32 %92, -1
store i32 %93, i32* %9
br label %94
94: ; preds = %70, %66
br label %95
95: ; preds = %94
%96 = load i32, i32* %8
%97 = load i32, i32* %9
%98 = icmp sle i32 %96, %97
br i1 %98, label %38, label %99
99: ; preds = %95
%100 = load i32, i32* %9
%101 = load i32, i32* %7
%102 = icmp slt i32 %100, %101
br i1 %102, label %103, label %105
103: ; preds = %99
%104 = load i32, i32* %8
store i32 %104, i32* %10
br label %105
105: ; preds = %103, %99
%106 = load i32, i32* %7
%107 = load i32, i32* %8
%108 = icmp slt i32 %106, %107
br i1 %108, label %109, label %111
109: ; preds = %105
%110 = load i32, i32* %9
store i32 %110, i32* %11
br label %111
111: ; preds = %109, %105
br label %26
112: ; preds = %26
%113 = load i16*, i16** %5
%114 = load i32, i32* %7
%115 = sext i32 %114 to i64
%116 = getelementptr inbounds i16, i16* %113, i64 %115
%117 = load i16, i16* %116
store i16 %117, i16* %4
br label %118
118: ; preds = %112, %19
%119 = load i16, i16* %4
ret i16 %119
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [37 x i8] c"error: kth_smallest_int(n=%d, k=%d)\0A\00"
define zeroext i16 @kth_smallest_ushort(i16* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp slt i32 %1, 1
%5 = icmp slt i32 %2, 0
%6 = or i1 %4, %5
br i1 %6, label %7, label %9
7: ; preds = %3
%8 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([37 x i8], [37 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %1, i32 %2)
br label %62
9: ; preds = %3
%10 = icmp ugt i32 %1, 1
br i1 %10, label %13, label %11
11: ; preds = %9
%12 = zext i32 %2 to i64
br label %58
13: ; preds = %9
%14 = add nsw i32 %1, -1
%15 = zext i32 %2 to i64
%16 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 %15
br label %17
17: ; preds = %13, %52
%18 = phi i32 [ %14, %13 ], [ %56, %52 ]
%19 = phi i32 [ 0, %13 ], [ %54, %52 ]
%20 = load i16, i16* %16
br label %21
21: ; preds = %48, %17
%22 = phi i32 [ %18, %17 ], [ %49, %48 ]
%23 = phi i32 [ %19, %17 ], [ %50, %48 ]
%24 = sext i32 %23 to i64
br label %25
25: ; preds = %25, %21
%26 = phi i64 [ %30, %25 ], [ %24, %21 ]
%27 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 %26
%28 = load i16, i16* %27
%29 = icmp ult i16 %28, %20
%30 = add i64 %26, 1
br i1 %29, label %25, label %31
31: ; preds = %25
%32 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 %26
%33 = trunc i64 %26 to i32
%34 = sext i32 %22 to i64
br label %35
35: ; preds = %35, %31
%36 = phi i64 [ %40, %35 ], [ %34, %31 ]
%37 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 %36
%38 = load i16, i16* %37
%39 = icmp ult i16 %20, %38
%40 = add i64 %36, -1
br i1 %39, label %35, label %41
41: ; preds = %35
%42 = trunc i64 %36 to i32
%43 = icmp sgt i32 %33, %42
br i1 %43, label %48, label %44
44: ; preds = %41
%45 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 %36
store i16 %38, i16* %32
store i16 %28, i16* %45
%46 = add nsw i32 %33, 1
%47 = add nsw i32 %42, -1
br label %48
48: ; preds = %41, %44
%49 = phi i32 [ %47, %44 ], [ %42, %41 ]
%50 = phi i32 [ %46, %44 ], [ %33, %41 ]
%51 = icmp sgt i32 %50, %49
br i1 %51, label %52, label %21
52: ; preds = %48
%53 = icmp slt i32 %49, %2
%54 = select i1 %53, i32 %50, i32 %19
%55 = icmp sgt i32 %50, %2
%56 = select i1 %55, i32 %49, i32 %18
%57 = icmp slt i32 %54, %56
br i1 %57, label %17, label %58
58: ; preds = %52, %11
%59 = phi i64 [ %12, %11 ], [ %15, %52 ]
%60 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 %59
%61 = load i16, i16* %60
br label %62
62: ; preds = %58, %7
%63 = phi i16 [ 0, %7 ], [ %61, %58 ]
ret i16 %63
}