#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 partition(int *, int, int);
int rselect(int *arr, int lo, int hi, int nth) {
  int pivot_pos = partition(arr, lo, hi);
  if (nth == pivot_pos) {
    return arr[pivot_pos];
  } else if (nth < pivot_pos) {
    return rselect(arr, lo, pivot_pos - 2, nth);
  } else {
    return rselect(arr, pivot_pos, hi, nth);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<rselect>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
call   1030 <partition@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jne    1166 <rselect+0x46>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11a4 <rselect+0x84>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    118f <rselect+0x6f>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%edx
sub    $0x2,%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1040 <rselect@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11a4 <rselect+0x84>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1040 <rselect@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<rselect>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %ecx,%r15d
mov    %edx,%ebp
mov    %esi,%ebx
mov    %rdi,%r14
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
call   1030 <partition@plt>
cmp    %r15d,%eax
je     114f <rselect+0x3f>
lea    -0x2(%rax),%ecx
cmp    %r15d,%eax
cmovle %eax,%ebx
cmovg  %ecx,%ebp
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    %ebp,%edx
jmp    1130 <rselect+0x20>
movslq %r15d,%rax
mov    (%r14,%rax,4),%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @rselect(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
%11 = load i32*, i32** %6
%12 = load i32, i32* %7
%13 = load i32, i32* %8
%14 = call i32 @partition(i32* %11, i32 %12, i32 %13)
store i32 %14, i32* %10
%15 = load i32, i32* %9
%16 = load i32, i32* %10
%17 = icmp eq i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %24
18: ; preds = %4
%19 = load i32*, i32** %6
%20 = load i32, i32* %10
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
store i32 %23, i32* %5
br label %41
24: ; preds = %4
%25 = load i32, i32* %9
%26 = load i32, i32* %10
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %35
28: ; preds = %24
%29 = load i32*, i32** %6
%30 = load i32, i32* %7
%31 = load i32, i32* %10
%32 = sub nsw i32 %31, 2
%33 = load i32, i32* %9
%34 = call i32 @rselect(i32* %29, i32 %30, i32 %32, i32 %33)
store i32 %34, i32* %5
br label %41
35: ; preds = %24
%36 = load i32*, i32** %6
%37 = load i32, i32* %10
%38 = load i32, i32* %8
%39 = load i32, i32* %9
%40 = call i32 @rselect(i32* %36, i32 %37, i32 %38, i32 %39)
store i32 %40, i32* %5
br label %41
41: ; preds = %35, %28, %18
%42 = load i32, i32* %5
ret i32 %42
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @rselect(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = tail call i32 @partition(i32* %0, i32 %1, i32 %2)
%6 = icmp eq i32 %5, %3
br i1 %6, label %7, label %11
7: ; preds = %11, %4
%8 = sext i32 %3 to i64
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %8
%10 = load i32, i32* %9
ret i32 %10
11: ; preds = %4, %11
%12 = phi i32 [ %19, %11 ], [ %5, %4 ]
%13 = phi i32 [ %18, %11 ], [ %2, %4 ]
%14 = phi i32 [ %17, %11 ], [ %1, %4 ]
%15 = icmp sgt i32 %12, %3
%16 = add nsw i32 %12, -2
%17 = select i1 %15, i32 %14, i32 %12
%18 = select i1 %15, i32 %16, i32 %13
%19 = tail call i32 @partition(i32* %0, i32 %17, i32 %18)
%20 = icmp eq i32 %19, %3
br i1 %20, label %7, label %11
}