#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 *, size_t, size_t);
void quicksort(int arr[], size_t arr_sz) {
  if (arr_sz <= 1) {
    return;
  }
  size_t mid = arr_sz / 2;
  swap(arr, 0, mid);
  size_t i = 0;
  size_t j;
  for (j = 1; j < arr_sz; j++) {
    if (arr[j] <= arr[0]) {
      i++;
      swap(arr, i, j);
    }
  }
  swap(arr, 0, i);
  quicksort(arr, i);
  if (i > 0 && i - 1 < arr_sz) {
    quicksort(&arr[i + 1], arr_sz - i - 1);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quicksort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
cmpq   $0x1,-0x10(%rbp)
ja     1140 <quicksort+0x20>
jmp    1224 <quicksort+0x104>
mov    -0x10(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
xor    %eax,%eax
mov    %eax,%esi
call   1040 <swap@plt>
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
movq   $0x1,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    11c5 <quicksort+0xa5>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
jg     11af <quicksort+0x8f>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
mov    -0x28(%rbp),%rdx
call   1040 <swap@plt>
jmp    11b4 <quicksort+0x94>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    116d <quicksort+0x4d>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rdx
xor    %eax,%eax
mov    %eax,%esi
call   1040 <swap@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
call   1030 <quicksort@plt>
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
jbe    1224 <quicksort+0x104>
mov    -0x20(%rbp),%rax
sub    $0x1,%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    1224 <quicksort+0x104>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
sub    -0x20(%rbp),%rsi
sub    $0x1,%rsi
call   1030 <quicksort@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quicksort>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
cmp    $0x2,%rsi
jb     11ce <quicksort+0xae>
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%r12
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r14,%rdx
shr    %rdx
mov    %r12,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1040 <swap@plt>
mov    $0x1,%ebx
xor    %r15d,%r15d
jmp    1169 <quicksort+0x49>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r14
je     1190 <quicksort+0x70>
mov    (%r12,%rbx,4),%eax
cmp    (%r12),%eax
jg     1160 <quicksort+0x40>
add    $0x1,%r15
mov    %r12,%rdi
mov    %r15,%rsi
mov    %rbx,%rdx
call   1040 <swap@plt>
jmp    1160 <quicksort+0x40>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r12,%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %r15,%rdx
call   1040 <swap@plt>
mov    %r12,%rdi
mov    %r15,%rsi
call   1030 <quicksort@plt>
mov    %r15,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
jae    11ce <quicksort+0xae>
cmp    %r14,%rax
jae    11ce <quicksort+0xae>
lea    (%r12,%r15,4),%r12
add    $0x4,%r12
not    %r15
add    %r15,%r14
cmp    $0x1,%r14
ja     1140 <quicksort+0x20>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @quicksort(i32* %0, i64 %1) {
%3 = icmp ult i64 %1, 2
br i1 %3, label %35, label %4
4: ; preds = %2, %29
%5 = phi i64 [ %33, %29 ], [ %1, %2 ]
%6 = phi i32* [ %31, %29 ], [ %0, %2 ]
%7 = lshr i64 %5, 1
%8 = tail call i32 @swap(i32* %6, i64 0, i64 %7)
br label %9
9: ; preds = %4, %19
%10 = phi i64 [ %21, %19 ], [ 1, %4 ]
%11 = phi i64 [ %20, %19 ], [ 0, %4 ]
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %10
%13 = load i32, i32* %12
%14 = load i32, i32* %6
%15 = icmp sgt i32 %13, %14
br i1 %15, label %19, label %16
16: ; preds = %9
%17 = add i64 %11, 1
%18 = tail call i32 @swap(i32* %6, i64 %17, i64 %10)
br label %19
19: ; preds = %9, %16
%20 = phi i64 [ %17, %16 ], [ %11, %9 ]
%21 = add nuw i64 %10, 1
%22 = icmp eq i64 %21, %5
br i1 %22, label %23, label %9
23: ; preds = %19
%24 = tail call i32 @swap(i32* %6, i64 0, i64 %20)
tail call void @quicksort(i32* %6, i64 %20)
%25 = icmp ne i64 %20, 0
%26 = add i64 %20, -1
%27 = icmp ult i64 %26, %5
%28 = and i1 %25, %27
br i1 %28, label %29, label %35
29: ; preds = %23
%30 = add i64 %20, 1
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %30
%32 = xor i64 %20, -1
%33 = add i64 %5, %32
%34 = icmp ult i64 %33, 2
br i1 %34, label %35, label %4
35: ; preds = %29, %23, %2
ret void
}