#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 *, int *);
int partition(int *a, int p, int r) {
  int x = a[r];
  int i = p - 1;
  int j;
  for (j = p; j < r; j++) {
    if (a[j] < x) {
      i++;
      swap(&a[i], &a[j]);
    }
  }
  swap(&a[i + 1], &a[r]);
  return i + 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    119e <partition+0x8e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    118b <partition+0x7b>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
jmp    1190 <partition+0x80>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    113f <partition+0x2f>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdi,%r15
movslq %edx,%rbp
lea    (%rdi,%rbp,4),%r14
lea    -0x1(%rsi),%r12d
cmp    %ebp,%esi
jge    1167 <partition+0x57>
mov    (%r15,%rbp,4),%r13d
movslq %esi,%rax
lea    (%r15,%rax,4),%rbx
sub    %esi,%ebp
jmp    1149 <partition+0x39>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x4,%rbx
add    $0xffffffff,%ebp
je     1167 <partition+0x57>
cmp    %r13d,(%rbx)
jge    1140 <partition+0x30>
movslq %r12d,%rax
add    $0x1,%r12d
lea    (%r15,%rax,4),%rdi
add    $0x4,%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1030 <swap@plt>
jmp    1140 <partition+0x30>
movslq %r12d,%rax
add    $0x1,%r12d
lea    (%r15,%rax,4),%rdi
add    $0x4,%rdi
mov    %r14,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    %r12d,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

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