#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 *);
void qsort(int *x, int l, int u) {
  if (l >= u)
    return;
  int i, m1, m2;
  m1 = l;
  m2 = -1;
  for (i = l + 1; i <= u; i++) {
    if (x[i] == x[l]) {
      if (m2 < 0) {
        m2 = m1 + 1;
        swap(x + m2, x + i);
      } else {
        swap(x + (++m2), x + i);
      }
    } else if (x[i] < x[l]) {
      if (m2 < 0) {
        swap(x + (++m1), x + i);
      } else {
        swap(x + (++m1), x + i);
        swap(x + (++m2), x + i);
      }
    }
  }
  swap(x + m1, x + l);
  qsort(x, l, m1 - 1);
  if (m2 > 0)
    qsort(x, m2 + 1, u);
  else
    qsort(x, m1 + 1, u);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<qsort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jl     1143 <qsort+0x23>
jmp    1319 <qsort+0x1f9>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     12b1 <qsort+0x191>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0xc(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jne    11eb <qsort+0xcb>
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jge    11bc <qsort+0x9c>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1040 <swap@plt>
jmp    11e6 <qsort+0xc6>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1040 <swap@plt>
jmp    129e <qsort+0x17e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0xc(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    1299 <qsort+0x179>
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jge    1240 <qsort+0x120>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1040 <swap@plt>
jmp    1294 <qsort+0x174>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1040 <swap@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1040 <swap@plt>
jmp    1299 <qsort+0x179>
jmp    129e <qsort+0x17e>
jmp    12a3 <qsort+0x183>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1159 <qsort+0x39>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1040 <swap@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
call   1030 <qsort@plt>
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jle    1307 <qsort+0x1e7>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x1c(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <qsort@plt>
jmp    1319 <qsort+0x1f9>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <qsort@plt>
add    $0x20,%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    %edx,%esi
jge    1238 <qsort+0x118>
mov    %edx,%r15d
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%rbx
movslq %edx,%rax
mov    %rax,0x10(%rsp)
lea    0x4(%rdi),%rax
mov    %rax,0x8(%rsp)
mov    %edx,(%rsp)
jmp    119d <qsort+0x7d>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movslq %r13d,%rax
mov    (%rsp),%r15d
mov    0x4(%rsp),%ebp
lea    (%rbx,%rax,4),%rdi
lea    (%rbx,%r14,4),%rsi
call   1040 <swap@plt>
lea    -0x1(%r13),%edx
mov    %rbx,%rdi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <qsort@plt>
test   %r12d,%r12d
cmovg  %r12d,%r13d
add    $0x1,%r13d
mov    %r13d,%ebp
cmp    %r15d,%r13d
jge    1238 <qsort+0x118>
movslq %ebp,%r14
mov    $0xffffffff,%r12d
mov    %r14,%rax
mov    %ebp,%r13d
cmp    %r15d,%ebp
jge    116b <qsort+0x4b>
mov    %ebp,%ecx
mov    0x10(%rsp),%r15
sub    %r14,%r15
mov    0x8(%rsp),%rax
lea    (%rax,%r14,4),%rbp
mov    $0xffffffff,%r12d
mov    %ecx,0x4(%rsp)
mov    %ecx,%r13d
jmp    1206 <qsort+0xe6>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
test   %r12d,%r12d
js     122f <qsort+0x10f>
add    $0x1,%r12d
mov    %r12,%rax
lea    (%rbx,%rax,4),%rdi
mov    %rbp,%rsi
call   1040 <swap@plt>
add    $0x4,%rbp
add    $0xffffffffffffffff,%r15
je     1160 <qsort+0x40>
mov    (%rbx,%r14,4),%eax
cmp    %eax,0x0(%rbp)
je     11e0 <qsort+0xc0>
jge    11f8 <qsort+0xd8>
movslq %r13d,%rax
add    $0x1,%r13d
lea    (%rbx,%rax,4),%rdi
add    $0x4,%rdi
mov    %rbp,%rsi
call   1040 <swap@plt>
test   %r12d,%r12d
jns    11e5 <qsort+0xc5>
jmp    11f8 <qsort+0xd8>
lea    0x1(%r13),%r12d
movslq %r12d,%rax
jmp    11ec <qsort+0xcc>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @qsort(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* %5
%11 = load i32, i32* %6
%12 = icmp sge i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %14
13: ; preds = %3
br label %140
14: ; preds = %3
%15 = load i32, i32* %5
store i32 %15, i32* %8
store i32 -1, i32* %9
%16 = load i32, i32* %5
%17 = add nsw i32 %16, 1
store i32 %17, i32* %7
br label %18
18: ; preds = %111, %14
%19 = load i32, i32* %7
%20 = load i32, i32* %6
%21 = icmp sle i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %114
22: ; preds = %18
%23 = load i32*, i32** %4
%24 = load i32, i32* %7
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = load i32*, i32** %4
%29 = load i32, i32* %5
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = icmp eq i32 %27, %32
br i1 %33, label %34, label %61
34: ; preds = %22
%35 = load i32, i32* %9
%36 = icmp slt i32 %35, 0
br i1 %36, label %37, label %49
37: ; preds = %34
%38 = load i32, i32* %8
%39 = add nsw i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %9
%40 = load i32*, i32** %4
%41 = load i32, i32* %9
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %42
%44 = load i32*, i32** %4
%45 = load i32, i32* %7
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 %46
%48 = call i32 @swap(i32* %43, i32* %47)
br label %60
49: ; preds = %34
%50 = load i32*, i32** %4
%51 = load i32, i32* %9
%52 = add nsw i32 %51, 1
store i32 %52, i32* %9
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 %53
%55 = load i32*, i32** %4
%56 = load i32, i32* %7
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 %57
%59 = call i32 @swap(i32* %54, i32* %58)
br label %60
60: ; preds = %49, %37
br label %110
61: ; preds = %22
%62 = load i32*, i32** %4
%63 = load i32, i32* %7
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 %64
%66 = load i32, i32* %65
%67 = load i32*, i32** %4
%68 = load i32, i32* %5
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 %69
%71 = load i32, i32* %70
%72 = icmp slt i32 %66, %71
br i1 %72, label %73, label %109
73: ; preds = %61
%74 = load i32, i32* %9
%75 = icmp slt i32 %74, 0
br i1 %75, label %76, label %87
76: ; preds = %73
%77 = load i32*, i32** %4
%78 = load i32, i32* %8
%79 = add nsw i32 %78, 1
store i32 %79, i32* %8
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %77, i64 %80
%82 = load i32*, i32** %4
%83 = load i32, i32* %7
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %82, i64 %84
%86 = call i32 @swap(i32* %81, i32* %85)
br label %108
87: ; preds = %73
%88 = load i32*, i32** %4
%89 = load i32, i32* %8
%90 = add nsw i32 %89, 1
store i32 %90, i32* %8
%91 = sext i32 %90 to i64
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %88, i64 %91
%93 = load i32*, i32** %4
%94 = load i32, i32* %7
%95 = sext i32 %94 to i64
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %93, i64 %95
%97 = call i32 @swap(i32* %92, i32* %96)
%98 = load i32*, i32** %4
%99 = load i32, i32* %9
%100 = add nsw i32 %99, 1
store i32 %100, i32* %9
%101 = sext i32 %100 to i64
%102 = getelementptr inbounds i32, i32* %98, i64 %101
%103 = load i32*, i32** %4
%104 = load i32, i32* %7
%105 = sext i32 %104 to i64
%106 = getelementptr inbounds i32, i32* %103, i64 %105
%107 = call i32 @swap(i32* %102, i32* %106)
br label %108
108: ; preds = %87, %76
br label %109
109: ; preds = %108, %61
br label %110
110: ; preds = %109, %60
br label %111
111: ; preds = %110
%112 = load i32, i32* %7
%113 = add nsw i32 %112, 1
store i32 %113, i32* %7
br label %18
114: ; preds = %18
%115 = load i32*, i32** %4
%116 = load i32, i32* %8
%117 = sext i32 %116 to i64
%118 = getelementptr inbounds i32, i32* %115, i64 %117
%119 = load i32*, i32** %4
%120 = load i32, i32* %5
%121 = sext i32 %120 to i64
%122 = getelementptr inbounds i32, i32* %119, i64 %121
%123 = call i32 @swap(i32* %118, i32* %122)
%124 = load i32*, i32** %4
%125 = load i32, i32* %5
%126 = load i32, i32* %8
%127 = sub nsw i32 %126, 1
%128 = load i32, i32* %9
%129 = icmp sgt i32 %128, 0
br i1 %129, label %130, label %135
130: ; preds = %114
%131 = load i32*, i32** %4
%132 = load i32, i32* %9
%133 = add nsw i32 %132, 1
%134 = load i32, i32* %6
br label %140
135: ; preds = %114
%136 = load i32*, i32** %4
%137 = load i32, i32* %8
%138 = add nsw i32 %137, 1
%139 = load i32, i32* %6
br label %140
140: ; preds = %13, %135, %130
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @qsort(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp slt i32 %1, %2
br i1 %4, label %5, label %65
5: ; preds = %3
%6 = sext i32 %2 to i64
br label %7
7: ; preds = %5, %53
%8 = phi i32 [ %63, %53 ], [ %1, %5 ]
%9 = icmp slt i32 %8, %2
%10 = sext i32 %8 to i64
br i1 %9, label %11, label %53
11: ; preds = %7
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %10
br label %13
13: ; preds = %11, %47
%14 = phi i64 [ %10, %11 ], [ %17, %47 ]
%15 = phi i32 [ -1, %11 ], [ %49, %47 ]
%16 = phi i32 [ %8, %11 ], [ %48, %47 ]
%17 = add nsw i64 %14, 1
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
%20 = load i32, i32* %12
%21 = icmp eq i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %30
22: ; preds = %13
%23 = icmp slt i32 %15, 0
br i1 %23, label %24, label %27
24: ; preds = %22
%25 = add nsw i32 %16, 1
%26 = sext i32 %25 to i64
br label %41
27: ; preds = %22
%28 = add nuw nsw i32 %15, 1
%29 = zext i32 %28 to i64
br label %41
30: ; preds = %13
%31 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %31, label %32, label %47
32: ; preds = %30
%33 = icmp slt i32 %15, 0
%34 = add nsw i32 %16, 1
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %35
%37 = tail call i32 @swap(i32* %36, i32* %18)
br i1 %33, label %47, label %38
38: ; preds = %32
%39 = add nuw nsw i32 %15, 1
%40 = zext i32 %39 to i64
br label %41
41: ; preds = %38, %24, %27
%42 = phi i64 [ %29, %27 ], [ %26, %24 ], [ %40, %38 ]
%43 = phi i32 [ %16, %27 ], [ %16, %24 ], [ %34, %38 ]
%44 = phi i32 [ %28, %27 ], [ %25, %24 ], [ %39, %38 ]
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %42
%46 = tail call i32 @swap(i32* %45, i32* %18)
br label %47
47: ; preds = %41, %32, %30
%48 = phi i32 [ %16, %30 ], [ %34, %32 ], [ %43, %41 ]
%49 = phi i32 [ %15, %30 ], [ %15, %32 ], [ %44, %41 ]
%50 = icmp eq i64 %17, %6
br i1 %50, label %51, label %13
51: ; preds = %47
%52 = sext i32 %48 to i64
br label %53
53: ; preds = %7, %51
%54 = phi i64 [ %52, %51 ], [ %10, %7 ]
%55 = phi i32 [ %48, %51 ], [ %8, %7 ]
%56 = phi i32 [ %49, %51 ], [ -1, %7 ]
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %54
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %10
%59 = tail call i32 @swap(i32* %57, i32* %58)
%60 = add nsw i32 %55, -1
tail call void @qsort(i32* %0, i32 %8, i32 %60)
%61 = icmp sgt i32 %56, 0
%62 = select i1 %61, i32 %56, i32 %55
%63 = add nsw i32 %62, 1
%64 = icmp slt i32 %63, %2
br i1 %64, label %7, label %65
65: ; preds = %53, %3
ret void
}