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


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jne    114b <partition+0x3b>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    125b <partition+0x14b>
jmp    1150 <partition+0x40>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    1255 <partition+0x145>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jle    11d6 <partition+0xc6>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11b2 <partition+0xa2>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x24(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
movslq -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11d1 <partition+0xc1>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jne    11cc <partition+0xbc>
jmp    1255 <partition+0x145>
jmp    11d1 <partition+0xc1>
jmp    11d6 <partition+0xc6>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    1250 <partition+0x140>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    122c <partition+0x11c>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
movslq -0x24(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    124b <partition+0x13b>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jne    1246 <partition+0x136>
jmp    1255 <partition+0x145>
jmp    124b <partition+0x13b>
jmp    1250 <partition+0x140>
jmp    1150 <partition+0x40>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
cmp    %edx,%esi
jge    1196 <partition+0x86>
mov    %edx,%ebx
mov    %rdi,%r14
mov    %esi,%ebp
jmp    1143 <partition+0x33>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%r14,%rax,4),%rdi
lea    (%r14,%rcx,4),%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    %ebp,%esi
cmp    %ebx,%ebp
jge    1198 <partition+0x88>
cmp    %esi,%ebx
jle    1177 <partition+0x67>
movslq %ebx,%rax
mov    (%r14,%rax,4),%edx
movslq %esi,%rcx
cmp    (%r14,%rcx,4),%edx
jge    1170 <partition+0x60>
lea    (%r14,%rax,4),%rsi
lea    (%r14,%rcx,4),%rdi
call   1030 <swap@plt>
mov    %ebx,%esi
jmp    1177 <partition+0x67>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0xffffffff,%ebx
cmp    %ebx,%ebp
je     1198 <partition+0x88>
cmp    %esi,%ebp
jge    113f <partition+0x2f>
movslq %ebp,%rax
mov    (%r14,%rax,4),%edx
movslq %esi,%rcx
cmp    (%r14,%rcx,4),%edx
jg     1130 <partition+0x20>
add    $0x1,%ebp
cmp    %ebx,%ebp
jne    113f <partition+0x2f>
mov    %ebx,%ebp
jmp    1198 <partition+0x88>
mov    %esi,%ebp
mov    %ebp,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
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
%10 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
%11 = load i32, i32* %6
store i32 %11, i32* %8
%12 = load i32, i32* %7
store i32 %12, i32* %9
%13 = load i32, i32* %6
store i32 %13, i32* %10
%14 = load i32, i32* %8
%15 = load i32, i32* %9
%16 = icmp eq i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %19
17: ; preds = %3
%18 = load i32, i32* %8
store i32 %18, i32* %4
br label %99
19: ; preds = %3
br label %20
20: ; preds = %96, %19
%21 = load i32, i32* %8
%22 = load i32, i32* %9
%23 = icmp slt i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %97
24: ; preds = %20
%25 = load i32, i32* %9
%26 = load i32, i32* %10
%27 = icmp sgt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %60
28: ; preds = %24
%29 = load i32*, i32** %5
%30 = load i32, i32* %9
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = load i32*, i32** %5
%35 = load i32, i32* %10
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = icmp slt i32 %33, %38
br i1 %39, label %40, label %51
40: ; preds = %28
%41 = load i32*, i32** %5
%42 = load i32, i32* %10
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %43
%45 = load i32*, i32** %5
%46 = load i32, i32* %9
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 %47
%49 = call i32 @swap(i32* %44, i32* %48)
%50 = load i32, i32* %9
store i32 %50, i32* %10
br label %59
51: ; preds = %28
%52 = load i32, i32* %9
%53 = add nsw i32 %52, -1
store i32 %53, i32* %9
%54 = load i32, i32* %8
%55 = load i32, i32* %9
%56 = icmp eq i32 %54, %55
br i1 %56, label %57, label %58
57: ; preds = %51
br label %97
58: ; preds = %51
br label %59
59: ; preds = %58, %40
br label %60
60: ; preds = %59, %24
%61 = load i32, i32* %8
%62 = load i32, i32* %10
%63 = icmp slt i32 %61, %62
br i1 %63, label %64, label %96
64: ; preds = %60
%65 = load i32*, i32** %5
%66 = load i32, i32* %8
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 %67
%69 = load i32, i32* %68
%70 = load i32*, i32** %5
%71 = load i32, i32* %10
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 %72
%74 = load i32, i32* %73
%75 = icmp sgt i32 %69, %74
br i1 %75, label %76, label %87
76: ; preds = %64
%77 = load i32*, i32** %5
%78 = load i32, i32* %8
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %77, i64 %79
%81 = load i32*, i32** %5
%82 = load i32, i32* %10
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %81, i64 %83
%85 = call i32 @swap(i32* %80, i32* %84)
%86 = load i32, i32* %8
store i32 %86, i32* %10
br label %95
87: ; preds = %64
%88 = load i32, i32* %8
%89 = add nsw i32 %88, 1
store i32 %89, i32* %8
%90 = load i32, i32* %8
%91 = load i32, i32* %9
%92 = icmp eq i32 %90, %91
br i1 %92, label %93, label %94
93: ; preds = %87
br label %97
94: ; preds = %87
br label %95
95: ; preds = %94, %76
br label %96
96: ; preds = %95, %60
br label %20
97: ; preds = %93, %57, %20
%98 = load i32, i32* %8
store i32 %98, i32* %4
br label %99
99: ; preds = %97, %17
%100 = load i32, i32* %4
ret i32 %100
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @partition(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp slt i32 %1, %2
br i1 %4, label %5, label %44
5: ; preds = %3, %40
%6 = phi i32 [ %42, %40 ], [ %1, %3 ]
%7 = phi i32 [ %24, %40 ], [ %2, %3 ]
%8 = phi i32 [ %41, %40 ], [ %1, %3 ]
%9 = icmp sgt i32 %7, %6
br i1 %9, label %10, label %23
10: ; preds = %5
%11 = sext i32 %7 to i64
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %11
%13 = load i32, i32* %12
%14 = sext i32 %6 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %14
%16 = load i32, i32* %15
%17 = icmp slt i32 %13, %16
br i1 %17, label %18, label %20
18: ; preds = %10
%19 = tail call i32 @swap(i32* %15, i32* %12)
br label %23
20: ; preds = %10
%21 = add nsw i32 %7, -1
%22 = icmp eq i32 %8, %21
br i1 %22, label %44, label %23
23: ; preds = %18, %20, %5
%24 = phi i32 [ %7, %18 ], [ %21, %20 ], [ %7, %5 ]
%25 = phi i32 [ %7, %18 ], [ %6, %20 ], [ %6, %5 ]
%26 = icmp slt i32 %8, %25
br i1 %26, label %27, label %40
27: ; preds = %23
%28 = sext i32 %8 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
%31 = sext i32 %25 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = icmp sgt i32 %30, %33
br i1 %34, label %35, label %37
35: ; preds = %27
%36 = tail call i32 @swap(i32* %29, i32* %32)
br label %40
37: ; preds = %27
%38 = add nsw i32 %8, 1
%39 = icmp eq i32 %38, %24
br i1 %39, label %44, label %40
40: ; preds = %35, %37, %23
%41 = phi i32 [ %8, %35 ], [ %38, %37 ], [ %8, %23 ]
%42 = phi i32 [ %8, %35 ], [ %25, %37 ], [ %25, %23 ]
%43 = icmp slt i32 %41, %24
br i1 %43, label %5, label %44
44: ; preds = %37, %20, %40, %3
%45 = phi i32 [ %1, %3 ], [ %24, %37 ], [ %8, %20 ], [ %41, %40 ]
ret i32 %45
}