#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*/ insertion_sort(void *, size_t, size_t,
                                  int (*)(void const *, void const *));
int /*<<< orphan*/ memswp(char *, char *, size_t);
size_t rand();
void qsort(void *base, size_t nel, size_t width,
           int (*compar)(const void *, const void *)) {
  char *p_piv;
  char *p_low;
  char *p_high;
  int pivot;
  int n1;
  int n2;
  if (nel < 2) {
    return;
  }
  if (nel < 32) {
    insertion_sort(base, nel, width, compar);
    return;
  }
  pivot = rand() % nel;
  p_piv = (char *)base + (width * (nel - 1));
  p_low = (char *)base;
  p_high = p_piv - width;
  memswp(p_piv, (char *)base + width * pivot, width);
  while (1) {
    while ((p_low <= p_high) && compar(p_low, p_piv) <= 0) {
      p_low += width;
    }
    while ((p_low <= p_high) && compar(p_high, p_piv) >= 0) {
      p_high -= width;
    }
    if (p_low > p_high)
      break;
    memswp(p_low, p_high, width);
  }
  memswp(p_low, p_piv, width);
  n1 = (p_low - (char *)base) / width;
  n2 = nel - (n1 + 1);
  qsort(base, n1, width, compar);
  qsort(p_low + width, n2, width, compar);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<qsort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
cmpq   $0x2,-0x10(%rbp)
jae    1168 <qsort+0x28>
jmp    132e <qsort+0x1ee>
cmpq   $0x20,-0x10(%rbp)
jae    118d <qsort+0x4d>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rcx
call   1050 <insertion_sort@plt>
jmp    132e <qsort+0x1ee>
mov    $0x0,%al
call   1060 <rand@plt>
xor    %ecx,%ecx
mov    %ecx,%edx
divq   -0x10(%rbp)
mov    %edx,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
sub    $0x1,%rdx
imul   %rdx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
xor    %ecx,%ecx
sub    -0x18(%rbp),%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
imul   %rcx,%rax
add    %rax,%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
call   1040 <memswp@plt>
jmp    11fa <qsort+0xba>
mov    -0x30(%rbp),%rcx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x38(%rbp),%rcx
mov    %al,-0x45(%rbp)
ja     1224 <qsort+0xe4>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
call   *%rax
cmp    $0x0,%eax
setle  %al
mov    %al,-0x45(%rbp)
mov    -0x45(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1234 <qsort+0xf4>
jmp    1245 <qsort+0x105>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    11fa <qsort+0xba>
jmp    124a <qsort+0x10a>
mov    -0x30(%rbp),%rcx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x38(%rbp),%rcx
mov    %al,-0x46(%rbp)
ja     1274 <qsort+0x134>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
call   *%rax
cmp    $0x0,%eax
setge  %al
mov    %al,-0x46(%rbp)
mov    -0x46(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1284 <qsort+0x144>
jmp    129d <qsort+0x15d>
mov    -0x18(%rbp),%rdx
mov    -0x38(%rbp),%rax
xor    %ecx,%ecx
sub    %rdx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    124a <qsort+0x10a>
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x38(%rbp),%rax
jbe    12b0 <qsort+0x170>
jmp    12c6 <qsort+0x186>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x38(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
call   1040 <memswp@plt>
jmp    11f5 <qsort+0xb5>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
call   1040 <memswp@plt>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
xor    %ecx,%ecx
mov    %ecx,%edx
divq   -0x18(%rbp)
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
sub    %rcx,%rax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x40(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rcx
call   1030 <qsort@plt>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
add    -0x18(%rbp),%rdi
movslq -0x44(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rcx
call   1030 <qsort@plt>
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<qsort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
cmp    $0x2,%rsi
jae    1163 <qsort+0x23>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    %rcx,%r13
mov    %rdx,%r15
mov    %rsi,%rbp
mov    %rdi,%rbx
mov    %rdx,%r14
neg    %r14
jmp    11dd <qsort+0x9d>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rbx,%rdi
mov    %rbp,%rsi
mov    %r15,%rdx
call   1040 <memswp@plt>
mov    %rbx,%rax
mov    0x10(%rsp),%rdi
sub    %rdi,%rax
mov    %rax,%rcx
or     %r15,%rcx
shr    $0x20,%rcx
je     1210 <qsort+0xd0>
xor    %edx,%edx
div    %r15
mov    0x8(%rsp),%rbp
mov    %rax,%rcx
not    %rcx
add    %rcx,%rbp
movslq %eax,%rsi
mov    %r15,%rdx
mov    %r13,%rcx
call   1030 <qsort@plt>
add    %r15,%rbx
mov    %rbp,%rax
shl    $0x20,%rax
movslq %ebp,%rbp
shr    $0x21,%rax
je     1154 <qsort+0x14>
cmp    $0x1f,%rbp
jbe    12a9 <qsort+0x169>
xor    %eax,%eax
call   1060 <rand@plt>
mov    %rax,%rcx
or     %rbp,%rcx
shr    $0x20,%rcx
je     1220 <qsort+0xe0>
xor    %edx,%edx
div    %rbp
jmp    1224 <qsort+0xe4>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %edx,%edx
div    %r15d
jmp    11aa <qsort+0x6a>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %edx,%edx
div    %ebp
mov    %rbp,0x8(%rsp)
add    $0xffffffffffffffff,%rbp
imul   %r15,%rbp
add    %rbx,%rbp
lea    (%r14,%rbp,1),%r12
movslq %edx,%rsi
imul   %r15,%rsi
add    %rbx,%rsi
mov    %rbp,%rdi
mov    %r15,%rdx
call   1040 <memswp@plt>
mov    %rbx,0x10(%rsp)
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
cmp    %r12,%rbx
ja     1283 <qsort+0x143>
mov    %rbx,%rdi
mov    %rbp,%rsi
call   *%r13
test   %eax,%eax
jg     1283 <qsort+0x143>
add    %r15,%rbx
jmp    1260 <qsort+0x120>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    %r14,%r12
cmp    %r12,%rbx
ja     1180 <qsort+0x40>
mov    %r12,%rdi
mov    %rbp,%rsi
call   *%r13
test   %eax,%eax
jns    1280 <qsort+0x140>
mov    %rbx,%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    %r15,%rdx
call   1040 <memswp@plt>
jmp    1260 <qsort+0x120>
mov    %rbx,%rdi
mov    %rbp,%rsi
mov    %r15,%rdx
mov    %r13,%rcx
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1050 <insertion_sort@plt>

LLVM IR (-O0):
define void @qsort(i8* %0, i64 %1, i64 %2, i32 (i8*, i8*)* %3) {
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i32 (i8*, i8*)*
%9 = alloca i8*
%10 = alloca i8*
%11 = alloca i8*
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
store i8* %0, i8** %5
store i64 %1, i64* %6
store i64 %2, i64* %7
store i32 (i8*, i8*)* %3, i32 (i8*, i8*)** %8
%15 = load i64, i64* %6
%16 = icmp ult i64 %15, 2
br i1 %16, label %17, label %18
17: ; preds = %4
br label %128
18: ; preds = %4
%19 = load i64, i64* %6
%20 = icmp ult i64 %19, 32
br i1 %20, label %21, label %27
21: ; preds = %18
%22 = load i8*, i8** %5
%23 = load i64, i64* %6
%24 = load i64, i64* %7
%25 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %8
%26 = call i32 @insertion_sort(i8* %22, i64 %23, i64 %24, i32 (i8*, i8*)* %25)
br label %128
27: ; preds = %18
%28 = call i64 (...) @rand()
%29 = load i64, i64* %6
%30 = urem i64 %28, %29
%31 = trunc i64 %30 to i32
store i32 %31, i32* %12
%32 = load i8*, i8** %5
%33 = load i64, i64* %7
%34 = load i64, i64* %6
%35 = sub i64 %34, 1
%36 = mul i64 %33, %35
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %32, i64 %36
store i8* %37, i8** %9
%38 = load i8*, i8** %5
store i8* %38, i8** %10
%39 = load i8*, i8** %9
%40 = load i64, i64* %7
%41 = sub i64 0, %40
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %39, i64 %41
store i8* %42, i8** %11
%43 = load i8*, i8** %9
%44 = load i8*, i8** %5
%45 = load i64, i64* %7
%46 = load i32, i32* %12
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = mul i64 %45, %47
%49 = getelementptr inbounds i8, i8* %44, i64 %48
%50 = load i64, i64* %7
%51 = call i32 @memswp(i8* %43, i8* %49, i64 %50)
br label %52
52: ; preds = %27, %92
br label %53
53: ; preds = %65, %52
%54 = load i8*, i8** %10
%55 = load i8*, i8** %11
%56 = icmp ule i8* %54, %55
br i1 %56, label %57, label %63
57: ; preds = %53
%58 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %8
%59 = load i8*, i8** %10
%60 = load i8*, i8** %9
%61 = call i32 %58(i8* %59, i8* %60)
%62 = icmp sle i32 %61, 0
br label %63
63: ; preds = %57, %53
%64 = phi i1 [ false, %53 ], [ %62, %57 ]
br i1 %64, label %65, label %69
65: ; preds = %63
%66 = load i64, i64* %7
%67 = load i8*, i8** %10
%68 = getelementptr inbounds i8, i8* %67, i64 %66
store i8* %68, i8** %10
br label %53
69: ; preds = %63
br label %70
70: ; preds = %82, %69
%71 = load i8*, i8** %10
%72 = load i8*, i8** %11
%73 = icmp ule i8* %71, %72
br i1 %73, label %74, label %80
74: ; preds = %70
%75 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %8
%76 = load i8*, i8** %11
%77 = load i8*, i8** %9
%78 = call i32 %75(i8* %76, i8* %77)
%79 = icmp sge i32 %78, 0
br label %80
80: ; preds = %74, %70
%81 = phi i1 [ false, %70 ], [ %79, %74 ]
br i1 %81, label %82, label %87
82: ; preds = %80
%83 = load i64, i64* %7
%84 = load i8*, i8** %11
%85 = sub i64 0, %83
%86 = getelementptr inbounds i8, i8* %84, i64 %85
store i8* %86, i8** %11
br label %70
87: ; preds = %80
%88 = load i8*, i8** %10
%89 = load i8*, i8** %11
%90 = icmp ugt i8* %88, %89
br i1 %90, label %91, label %92
91: ; preds = %87
br label %97
92: ; preds = %87
%93 = load i8*, i8** %10
%94 = load i8*, i8** %11
%95 = load i64, i64* %7
%96 = call i32 @memswp(i8* %93, i8* %94, i64 %95)
br label %52
97: ; preds = %91
%98 = load i8*, i8** %10
%99 = load i8*, i8** %9
%100 = load i64, i64* %7
%101 = call i32 @memswp(i8* %98, i8* %99, i64 %100)
%102 = load i8*, i8** %10
%103 = load i8*, i8** %5
%104 = ptrtoint i8* %102 to i64
%105 = ptrtoint i8* %103 to i64
%106 = sub i64 %104, %105
%107 = load i64, i64* %7
%108 = udiv i64 %106, %107
%109 = trunc i64 %108 to i32
store i32 %109, i32* %13
%110 = load i64, i64* %6
%111 = load i32, i32* %13
%112 = add nsw i32 %111, 1
%113 = sext i32 %112 to i64
%114 = sub i64 %110, %113
%115 = trunc i64 %114 to i32
store i32 %115, i32* %14
%116 = load i8*, i8** %5
%117 = load i32, i32* %13
%118 = sext i32 %117 to i64
%119 = load i64, i64* %7
%120 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %8
%121 = load i8*, i8** %10
%122 = load i64, i64* %7
%123 = getelementptr inbounds i8, i8* %121, i64 %122
%124 = load i32, i32* %14
%125 = sext i32 %124 to i64
%126 = load i64, i64* %7
%127 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %8
br label %128
128: ; preds = %97, %21, %17
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @qsort(i8* %0, i64 %1, i64 %2, i32 (i8*, i8*)* %3) {
%5 = icmp ult i64 %1, 2
br i1 %5, label %63, label %6
6: ; preds = %4
%7 = sub i64 0, %2
br label %8
8: ; preds = %6, %49
%9 = phi i64 [ %1, %6 ], [ %61, %49 ]
%10 = phi i8* [ %0, %6 ], [ %59, %49 ]
%11 = icmp ult i64 %9, 32
br i1 %11, label %12, label %14
12: ; preds = %8
%13 = tail call i32 @insertion_sort(i8* %10, i64 %9, i64 %2, i32 (i8*, i8*)* %3)
br label %63
14: ; preds = %8
%15 = tail call i64 (...) @rand()
%16 = urem i64 %15, %9
%17 = add i64 %9, -1
%18 = mul i64 %17, %2
%19 = getelementptr inbounds i8, i8* %10, i64 %18
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %19, i64 %7
%21 = shl i64 %16, 32
%22 = ashr exact i64 %21, 32
%23 = mul i64 %22, %2
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %10, i64 %23
%25 = tail call i32 @memswp(i8* %19, i8* %24, i64 %2)
br label %26
26: ; preds = %47, %14
%27 = phi i8* [ %20, %14 ], [ %41, %47 ]
%28 = phi i8* [ %10, %14 ], [ %38, %47 ]
%29 = icmp ugt i8* %28, %27
br i1 %29, label %37, label %30
30: ; preds = %26, %34
%31 = phi i8* [ %35, %34 ], [ %28, %26 ]
%32 = tail call i32 %3(i8* %31, i8* %19)
%33 = icmp slt i32 %32, 1
br i1 %33, label %34, label %37
34: ; preds = %30
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %31, i64 %2
%36 = icmp ugt i8* %35, %27
br i1 %36, label %37, label %30
37: ; preds = %30, %34, %26
%38 = phi i8* [ %28, %26 ], [ %35, %34 ], [ %31, %30 ]
%39 = icmp ugt i8* %38, %27
br i1 %39, label %49, label %40
40: ; preds = %37, %44
%41 = phi i8* [ %45, %44 ], [ %27, %37 ]
%42 = tail call i32 %3(i8* %41, i8* %19)
%43 = icmp sgt i32 %42, -1
br i1 %43, label %44, label %47
44: ; preds = %40
%45 = getelementptr inbounds i8, i8* %41, i64 %7
%46 = icmp ugt i8* %38, %45
br i1 %46, label %49, label %40
47: ; preds = %40
%48 = tail call i32 @memswp(i8* %38, i8* %41, i64 %2)
br label %26
49: ; preds = %37, %44
%50 = tail call i32 @memswp(i8* %38, i8* %19, i64 %2)
%51 = ptrtoint i8* %38 to i64
%52 = ptrtoint i8* %10 to i64
%53 = sub i64 %51, %52
%54 = udiv i64 %53, %2
%55 = xor i64 %54, -1
%56 = add i64 %9, %55
%57 = shl i64 %54, 32
%58 = ashr exact i64 %57, 32
tail call void @qsort(i8* %10, i64 %58, i64 %2, i32 (i8*, i8*)* %3)
%59 = getelementptr inbounds i8, i8* %38, i64 %2
%60 = shl i64 %56, 32
%61 = ashr exact i64 %60, 32
%62 = icmp ult i64 %60, 8589934592
br i1 %62, label %63, label %8
63: ; preds = %49, %4, %12
ret void
}