int firstMissingPositive(int *nums, int numsSize) {
  for (int i = 0; i < numsSize; i++) {
    if (nums[i] <= 0 || nums[i] > numsSize || nums[i] == i + 1) {
      continue;
    }
    if (nums[nums[i] - 1] != nums[i]) {
      int tmp = nums[nums[i] - 1];
      nums[nums[i] - 1] = nums[i];
      nums[i] = tmp;
      i--;
    }
  }
  for (int i = 0; i < numsSize; i++) {
    if (nums[i] != i + 1) {
      return i + 1;
    }
  }
  return numsSize + 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<firstMissingPositive>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11f3 <firstMissingPositive+0xf3>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jle    115d <firstMissingPositive+0x5d>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     115d <firstMissingPositive+0x5d>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    1162 <firstMissingPositive+0x62>
jmp    11e5 <firstMissingPositive+0xe5>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
je     11e0 <firstMissingPositive+0xe0>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rsi
mov    (%rcx,%rsi,4),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11e5 <firstMissingPositive+0xe5>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1112 <firstMissingPositive+0x12>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1240 <firstMissingPositive+0x140>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
je     122d <firstMissingPositive+0x12d>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1249 <firstMissingPositive+0x149>
jmp    1232 <firstMissingPositive+0x132>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11fa <firstMissingPositive+0xfa>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<firstMissingPositive>:
mov    %esi,%eax
test   %esi,%esi
jle    1146 <firstMissingPositive+0x46>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1116 <firstMissingPositive+0x16>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edx,%ecx
cmp    %eax,%edx
jge    1146 <firstMissingPositive+0x46>
movslq %ecx,%r8
mov    (%rdi,%r8,4),%esi
lea    0x1(%r8),%edx
test   %esi,%esi
jle    1110 <firstMissingPositive+0x10>
cmp    %eax,%esi
jg     1110 <firstMissingPositive+0x10>
cmp    %edx,%esi
je     1110 <firstMissingPositive+0x10>
lea    -0x1(%rsi),%r9d
mov    (%rdi,%r9,4),%r10d
cmp    %esi,%r10d
je     1110 <firstMissingPositive+0x10>
mov    %esi,(%rdi,%r9,4)
mov    %r10d,(%rdi,%r8,4)
mov    %ecx,%edx
jmp    1110 <firstMissingPositive+0x10>
xor    %ecx,%ecx
test   %eax,%eax
mov    $0x0,%r8d
cmovg  %eax,%r8d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %rcx,%rdx
cmp    %rdx,%r8
je     1174 <firstMissingPositive+0x74>
mov    (%rdi,%rdx,4),%esi
lea    0x1(%rdx),%rcx
cmp    %rsi,%rcx
je     1160 <firstMissingPositive+0x60>
movslq %eax,%rsi
add    $0x1,%eax
cmp    %rsi,%rdx
cmovl  %ecx,%eax
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @firstMissingPositive(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %7, label %4
4: ; preds = %25, %2
%5 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %1, i32 0)
%6 = zext i32 %5 to i64
br label %28
7: ; preds = %2, %25
%8 = phi i32 [ %26, %25 ], [ 0, %2 ]
%9 = sext i32 %8 to i64
%10 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %9
%11 = load i32, i32* %10
%12 = icmp slt i32 %11, 1
%13 = icmp sgt i32 %11, %1
%14 = or i1 %12, %13
%15 = add nsw i32 %8, 1
%16 = icmp eq i32 %11, %15
%17 = select i1 %14, i1 true, i1 %16
br i1 %17, label %25, label %18
18: ; preds = %7
%19 = add nsw i32 %11, -1
%20 = zext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
%23 = icmp eq i32 %22, %11
br i1 %23, label %25, label %24
24: ; preds = %18
store i32 %11, i32* %21
store i32 %22, i32* %10
br label %25
25: ; preds = %18, %24, %7
%26 = phi i32 [ %15, %18 ], [ %8, %24 ], [ %15, %7 ]
%27 = icmp slt i32 %26, %1
br i1 %27, label %7, label %4
28: ; preds = %4, %31
%29 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %34, %31 ]
%30 = icmp eq i64 %29, %6
br i1 %30, label %39, label %31
31: ; preds = %28
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %29
%33 = load i32, i32* %32
%34 = add nuw nsw i64 %29, 1
%35 = zext i32 %33 to i64
%36 = icmp eq i64 %34, %35
br i1 %36, label %28, label %37
37: ; preds = %31
%38 = trunc i64 %34 to i32
br label %39
39: ; preds = %28, %37
%40 = phi i32 [ %38, %37 ], [ undef, %28 ]
%41 = sext i32 %1 to i64
%42 = icmp slt i64 %29, %41
%43 = add nsw i32 %1, 1
%44 = select i1 %42, i32 %40, i32 %43
ret i32 %44
}