#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*/ printf(char *, int, int, int);
void quick_sort(int s[], int l, int r) {
  if (l >= r)
    return;
  printf("pivot: %d (%d, %d)\n", s[l], l, r);
  int i = l, j = r, x = s[l];
  while (i < j) {
    while (i < j && x <= s[j])
      j--;
    if (i < j)
      s[i++] = s[j];
    while (i < j && s[i] < x)
      i++;
    if (i < j)
      s[j--] = s[i];
  }
  s[i] = x;
  quick_sort(s, l, i - 1);
  quick_sort(s, i + 1, r);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quick_sort>:
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 <quick_sort+0x23>
jmp    12a5 <quick_sort+0x185>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
mov    -0xc(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%ecx
lea    0xea5(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1273 <quick_sort+0x153>
jmp    118b <quick_sort+0x6b>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x1d(%rbp)
jge    11b0 <quick_sort+0x90>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x1d(%rbp)
mov    -0x1d(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11c0 <quick_sort+0xa0>
jmp    11ce <quick_sort+0xae>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    118b <quick_sort+0x6b>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11fa <quick_sort+0xda>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x14(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11ff <quick_sort+0xdf>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x1e(%rbp)
jge    1224 <quick_sort+0x104>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x1e(%rbp)
mov    -0x1e(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1234 <quick_sort+0x114>
jmp    1242 <quick_sort+0x122>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11ff <quick_sort+0xdf>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    126e <quick_sort+0x14e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0xffffffff,%esi
mov    %esi,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    117a <quick_sort+0x5a>
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
call   1040 <quick_sort@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1040 <quick_sort@plt>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quick_sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
cmp    %edx,%esi
jge    1218 <quick_sort+0xf8>
mov    %edx,%r15d
mov    %esi,%r12d
mov    %rdi,%r13
lea    0xebd(%rip),%r14
jmp    1175 <quick_sort+0x55>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movslq %ebx,%rbp
mov    %eax,0x0(%r13,%rbp,4)
lea    -0x1(%rbx),%edx
mov    %r13,%rdi
mov    %r12d,%esi
call   1040 <quick_sort@plt>
add    $0x1,%ebx
mov    %ebx,%r12d
cmp    %r15d,%ebx
jge    1218 <quick_sort+0xf8>
movslq %r12d,%rbp
mov    0x0(%r13,%rbp,4),%esi
mov    %r14,%rdi
mov    %ebp,%edx
mov    %r15d,%ecx
call   1030 <printf@plt>
mov    0x0(%r13,%rbp,4),%eax
mov    %r12d,%ebx
cmp    %r15d,%ebp
jge    1153 <quick_sort+0x33>
mov    %r12d,%ebx
mov    %r15d,%ecx
jmp    11af <quick_sort+0x8f>
nop
movslq %ecx,%rdx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %esi,0x0(%r13,%rdx,4)
cmp    %ecx,%ebx
jge    1150 <quick_sort+0x30>
cmp    %ecx,%ebx
jge    11d2 <quick_sort+0xb2>
movslq %ecx,%rcx
movslq %ebx,%rdx
nopl   0x0(%rax)
mov    0x0(%r13,%rcx,4),%esi
cmp    %esi,%eax
jg     11e0 <quick_sort+0xc0>
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
cmp    %rdx,%rcx
jg     11c0 <quick_sort+0xa0>
cmp    %ecx,%ebx
jge    11ab <quick_sort+0x8b>
jmp    11ec <quick_sort+0xcc>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%ebx
mov    %esi,0x0(%r13,%rdx,4)
cmp    %ecx,%ebx
jge    11ab <quick_sort+0x8b>
movslq %ebx,%rdx
lea    0x0(,%rdx,4),%rdx
add    %r13,%rdx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdx),%esi
cmp    %eax,%esi
jge    11a0 <quick_sort+0x80>
add    $0x1,%ebx
add    $0x4,%rdx
cmp    %ebx,%ecx
jne    1200 <quick_sort+0xe0>
mov    %ecx,%ebx
jmp    1150 <quick_sort+0x30>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [20 x i8] c"pivot: %d (%d, %d)\0A\00"
define void @quick_sort(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 %115
14: ; preds = %3
%15 = load i32*, i32** %4
%16 = load i32, i32* %5
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
%20 = load i32, i32* %5
%21 = load i32, i32* %6
%22 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([20 x i8], [20 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %19, i32 %20, i32 %21)
%23 = load i32, i32* %5
store i32 %23, i32* %7
%24 = load i32, i32* %6
store i32 %24, i32* %8
%25 = load i32*, i32** %4
%26 = load i32, i32* %5
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
store i32 %29, i32* %9
br label %30
30: ; preds = %100, %14
%31 = load i32, i32* %7
%32 = load i32, i32* %8
%33 = icmp slt i32 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %101
34: ; preds = %30
br label %35
35: ; preds = %49, %34
%36 = load i32, i32* %7
%37 = load i32, i32* %8
%38 = icmp slt i32 %36, %37
br i1 %38, label %39, label %47
39: ; preds = %35
%40 = load i32, i32* %9
%41 = load i32*, i32** %4
%42 = load i32, i32* %8
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
%46 = icmp sle i32 %40, %45
br label %47
47: ; preds = %39, %35
%48 = phi i1 [ false, %35 ], [ %46, %39 ]
br i1 %48, label %49, label %52
49: ; preds = %47
%50 = load i32, i32* %8
%51 = add nsw i32 %50, -1
store i32 %51, i32* %8
br label %35
52: ; preds = %47
%53 = load i32, i32* %7
%54 = load i32, i32* %8
%55 = icmp slt i32 %53, %54
br i1 %55, label %56, label %67
56: ; preds = %52
%57 = load i32*, i32** %4
%58 = load i32, i32* %8
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 %59
%61 = load i32, i32* %60
%62 = load i32*, i32** %4
%63 = load i32, i32* %7
%64 = add nsw i32 %63, 1
store i32 %64, i32* %7
%65 = sext i32 %63 to i64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 %65
store i32 %61, i32* %66
br label %67
67: ; preds = %56, %52
br label %68
68: ; preds = %82, %67
%69 = load i32, i32* %7
%70 = load i32, i32* %8
%71 = icmp slt i32 %69, %70
br i1 %71, label %72, label %80
72: ; preds = %68
%73 = load i32*, i32** %4
%74 = load i32, i32* %7
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 %75
%77 = load i32, i32* %76
%78 = load i32, i32* %9
%79 = icmp slt i32 %77, %78
br label %80
80: ; preds = %72, %68
%81 = phi i1 [ false, %68 ], [ %79, %72 ]
br i1 %81, label %82, label %85
82: ; preds = %80
%83 = load i32, i32* %7
%84 = add nsw i32 %83, 1
store i32 %84, i32* %7
br label %68
85: ; preds = %80
%86 = load i32, i32* %7
%87 = load i32, i32* %8
%88 = icmp slt i32 %86, %87
br i1 %88, label %89, label %100
89: ; preds = %85
%90 = load i32*, i32** %4
%91 = load i32, i32* %7
%92 = sext i32 %91 to i64
%93 = getelementptr inbounds i32, i32* %90, i64 %92
%94 = load i32, i32* %93
%95 = load i32*, i32** %4
%96 = load i32, i32* %8
%97 = add nsw i32 %96, -1
store i32 %97, i32* %8
%98 = sext i32 %96 to i64
%99 = getelementptr inbounds i32, i32* %95, i64 %98
store i32 %94, i32* %99
br label %100
100: ; preds = %89, %85
br label %30
101: ; preds = %30
%102 = load i32, i32* %9
%103 = load i32*, i32** %4
%104 = load i32, i32* %7
%105 = sext i32 %104 to i64
%106 = getelementptr inbounds i32, i32* %103, i64 %105
store i32 %102, i32* %106
%107 = load i32*, i32** %4
%108 = load i32, i32* %5
%109 = load i32, i32* %7
%110 = sub nsw i32 %109, 1
%111 = load i32*, i32** %4
%112 = load i32, i32* %7
%113 = add nsw i32 %112, 1
%114 = load i32, i32* %6
br label %115
115: ; preds = %101, %13
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [20 x i8] c"pivot: %d (%d, %d)\0A\00"
define void @quick_sort(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp slt i32 %1, %2
br i1 %4, label %5, label %68
5: ; preds = %3, %61
%6 = phi i32 [ %66, %61 ], [ %1, %3 ]
%7 = sext i32 %6 to i64
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %7
%9 = load i32, i32* %8
%10 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([20 x i8], [20 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %9, i32 %6, i32 %2)
%11 = load i32, i32* %8
%12 = icmp slt i32 %6, %2
br i1 %12, label %13, label %61
13: ; preds = %5, %54
%14 = phi i32 [ %55, %54 ], [ %6, %5 ]
%15 = phi i32 [ %56, %54 ], [ %2, %5 ]
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %34
17: ; preds = %13
%18 = sext i32 %15 to i64
%19 = sext i32 %14 to i64
br label %20
20: ; preds = %17, %25
%21 = phi i64 [ %18, %17 ], [ %26, %25 ]
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = icmp sgt i32 %11, %23
br i1 %24, label %28, label %25
25: ; preds = %20
%26 = add nsw i64 %21, -1
%27 = icmp sgt i64 %26, %19
br i1 %27, label %20, label %32
28: ; preds = %20
%29 = trunc i64 %21 to i32
%30 = add nsw i32 %14, 1
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %19
store i32 %23, i32* %31
br label %34
32: ; preds = %25
%33 = trunc i64 %26 to i32
br label %34
34: ; preds = %32, %13, %28
%35 = phi i32 [ %29, %28 ], [ %15, %13 ], [ %33, %32 ]
%36 = phi i32 [ %30, %28 ], [ %14, %13 ], [ %14, %32 ]
%37 = icmp slt i32 %36, %35
br i1 %37, label %38, label %54
38: ; preds = %34
%39 = sext i32 %36 to i64
br label %40
40: ; preds = %38, %45
%41 = phi i64 [ %39, %38 ], [ %46, %45 ]
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = icmp slt i32 %43, %11
br i1 %44, label %45, label %49
45: ; preds = %40
%46 = add nsw i64 %41, 1
%47 = trunc i64 %46 to i32
%48 = icmp eq i32 %35, %47
br i1 %48, label %58, label %40
49: ; preds = %40
%50 = trunc i64 %41 to i32
%51 = add nsw i32 %35, -1
%52 = sext i32 %35 to i64
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %52
store i32 %43, i32* %53
br label %54
54: ; preds = %34, %49
%55 = phi i32 [ %50, %49 ], [ %36, %34 ]
%56 = phi i32 [ %51, %49 ], [ %35, %34 ]
%57 = icmp slt i32 %55, %56
br i1 %57, label %13, label %58
58: ; preds = %54, %45
%59 = phi i32 [ %35, %45 ], [ %55, %54 ]
%60 = sext i32 %59 to i64
br label %61
61: ; preds = %58, %5
%62 = phi i64 [ %60, %58 ], [ %7, %5 ]
%63 = phi i32 [ %59, %58 ], [ %6, %5 ]
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %62
store i32 %11, i32* %64
%65 = add nsw i32 %63, -1
tail call void @quick_sort(i32* %0, i32 %6, i32 %65)
%66 = add nsw i32 %63, 1
%67 = icmp slt i32 %66, %2
br i1 %67, label %5, label %68
68: ; preds = %61, %3
ret void
}