#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 lower, int upper) {
  int key, i, j;
  i = lower + 1;
  j = upper;
  key = a[lower];
  while (1) {
    while (a[i] <= key)
      i++;
    while (a[j] > key)
      j--;
    if (j > i)
      swap(&a[i], &a[j]);
    else {
      swap(&a[lower], &a[j]);
      break;
    }
  }
  return j;
}


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    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1144 <partition+0x34>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     1166 <partition+0x56>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1144 <partition+0x34>
jmp    116b <partition+0x5b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jle    118d <partition+0x7d>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    116b <partition+0x5b>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jle    11c1 <partition+0xb1>
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    11e9 <partition+0xd9>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0xc(%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    11ee <partition+0xde>
jmp    113f <partition+0x2f>
mov    -0x1c(%rbp),%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    %edx,%ebp
mov    %esi,%ebx
mov    %rdi,%r14
movslq %esi,%rax
add    $0x1,%ebx
lea    (%rdi,%rax,4),%r15
mov    (%rdi,%rax,4),%r12d
lea    -0x4(%rdi),%r13
add    $0x4,%r14
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %ebx,%rbx
lea    0x0(,%rbx,4),%rdi
add    %r13,%rdi
add    $0xffffffff,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rdi,%rax
add    $0x4,%rdi
add    $0x1,%ebx
cmp    %r12d,0x4(%rax)
jle    1160 <partition+0x50>
movslq %ebp,%rax
lea    0x1(%rax),%ebp
lea    (%r14,%rax,4),%rsi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rsi,%rax
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
add    $0xffffffff,%ebp
cmp    %r12d,-0x4(%rax)
jg     1180 <partition+0x70>
cmp    %ebx,%ebp
jle    119b <partition+0x8b>
call   1030 <swap@plt>
jmp    1140 <partition+0x30>
mov    %r15,%rdi
call   1030 <swap@plt>
mov    %ebp,%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* %5
%11 = add nsw i32 %10, 1
store i32 %11, i32* %8
%12 = load i32, i32* %6
store i32 %12, i32* %9
%13 = load i32*, i32** %4
%14 = load i32, i32* %5
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
store i32 %17, i32* %7
br label %18
18: ; preds = %3, %66
br label %19
19: ; preds = %27, %18
%20 = load i32*, i32** %4
%21 = load i32, i32* %8
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = load i32, i32* %7
%26 = icmp sle i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %30
27: ; preds = %19
%28 = load i32, i32* %8
%29 = add nsw i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %8
br label %19
30: ; preds = %19
br label %31
31: ; preds = %39, %30
%32 = load i32*, i32** %4
%33 = load i32, i32* %9
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = load i32, i32* %7
%38 = icmp sgt i32 %36, %37
br i1 %38, label %39, label %42
39: ; preds = %31
%40 = load i32, i32* %9
%41 = add nsw i32 %40, -1
store i32 %41, i32* %9
br label %31
42: ; preds = %31
%43 = load i32, i32* %9
%44 = load i32, i32* %8
%45 = icmp sgt i32 %43, %44
br i1 %45, label %46, label %56
46: ; preds = %42
%47 = load i32*, i32** %4
%48 = load i32, i32* %8
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %49
%51 = load i32*, i32** %4
%52 = load i32, i32* %9
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %53
%55 = call i32 @swap(i32* %50, i32* %54)
br label %66
56: ; preds = %42
%57 = load i32*, i32** %4
%58 = load i32, i32* %5
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 %59
%61 = load i32*, i32** %4
%62 = load i32, i32* %9
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %61, i64 %63
%65 = call i32 @swap(i32* %60, i32* %64)
br label %67
66: ; preds = %46
br label %18
67: ; preds = %56
%68 = load i32, i32* %9
ret i32 %68
}

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