#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 f, int l, int pivot) {
  int i, j;
  i = f;
  swap(&A[pivot], &A[l]);
  j = l - 1;
  while (i < j) {
    while (A[i] <= A[pivot])
      i++;
    while (A[j] > A[pivot])
      j--;
    if (i <= j) {
      swap(&A[i], &A[j]);
      i++;
    }
  }
  j++;
  swap(&A[j], &A[l]);
  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    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11fe <partition+0xee>
jmp    1168 <partition+0x58>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jg     1192 <partition+0x82>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1168 <partition+0x58>
jmp    1197 <partition+0x87>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    11c1 <partition+0xb1>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1197 <partition+0x87>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jg     11f9 <partition+0xe9>
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>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1157 <partition+0x47>
mov    -0x1c(%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 -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
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
sub    $0x18,%rsp
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%r14
movslq %ecx,%rax
lea    (%rdi,%rax,4),%r12
movslq %edx,%rbx
lea    (%rdi,%rbx,4),%rsi
mov    %r12,%rdi
mov    %rsi,0x8(%rsp)
call   1030 <swap@plt>
add    $0xffffffff,%ebx
cmp    %ebp,%ebx
mov    %r14,0x10(%rsp)
jle    11bd <partition+0xad>
lea    -0x4(%r14),%r13
lea    0x4(%r14),%r15
jmp    1164 <partition+0x54>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
cmp    %ebx,%ebp
jge    11bd <partition+0xad>
mov    (%r12),%eax
movslq %ebp,%rcx
lea    0x0(,%rcx,4),%rdi
add    %r13,%rdi
mov    %ebp,%r14d
nopl   0x0(%rax)
mov    %rdi,%rcx
add    $0x4,%rdi
add    $0x1,%r14d
cmp    %eax,0x4(%rcx)
jle    1180 <partition+0x70>
lea    -0x1(%r14),%ebp
movslq %ebx,%rcx
lea    0x1(%rcx),%ebx
lea    (%r15,%rcx,4),%rsi
xchg   %ax,%ax
mov    %rsi,%rcx
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
add    $0xffffffff,%ebx
cmp    %eax,-0x4(%rcx)
jg     11a0 <partition+0x90>
cmp    %ebx,%ebp
jg     1160 <partition+0x50>
call   1030 <swap@plt>
mov    %r14d,%ebp
jmp    1160 <partition+0x50>
movslq %ebx,%rax
add    $0x1,%ebx
mov    0x10(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rax,4),%rdi
add    $0x4,%rdi
mov    0x8(%rsp),%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    %ebx,%eax
add    $0x18,%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, i32 %3) {
%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
store i32 %3, i32* %8
%11 = load i32, i32* %6
store i32 %11, i32* %9
%12 = load i32*, i32** %5
%13 = load i32, i32* %8
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %14
%16 = load i32*, i32** %5
%17 = load i32, i32* %7
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %18
%20 = call i32 @swap(i32* %15, i32* %19)
%21 = load i32, i32* %7
%22 = sub nsw i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %10
br label %23
23: ; preds = %75, %4
%24 = load i32, i32* %9
%25 = load i32, i32* %10
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %76
27: ; preds = %23
br label %28
28: ; preds = %40, %27
%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* %8
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = icmp sle i32 %33, %38
br i1 %39, label %40, label %43
40: ; preds = %28
%41 = load i32, i32* %9
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %9
br label %28
43: ; preds = %28
br label %44
44: ; preds = %56, %43
%45 = load i32*, i32** %5
%46 = load i32, i32* %10
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 %47
%49 = load i32, i32* %48
%50 = load i32*, i32** %5
%51 = load i32, i32* %8
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 %52
%54 = load i32, i32* %53
%55 = icmp sgt i32 %49, %54
br i1 %55, label %56, label %59
56: ; preds = %44
%57 = load i32, i32* %10
%58 = add nsw i32 %57, -1
store i32 %58, i32* %10
br label %44
59: ; preds = %44
%60 = load i32, i32* %9
%61 = load i32, i32* %10
%62 = icmp sle i32 %60, %61
br i1 %62, label %63, label %75
63: ; preds = %59
%64 = load i32*, i32** %5
%65 = load i32, i32* %9
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 %66
%68 = load i32*, i32** %5
%69 = load i32, i32* %10
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %68, i64 %70
%72 = call i32 @swap(i32* %67, i32* %71)
%73 = load i32, i32* %9
%74 = add nsw i32 %73, 1
store i32 %74, i32* %9
br label %75
75: ; preds = %63, %59
br label %23
76: ; preds = %23
%77 = load i32, i32* %10
%78 = add nsw i32 %77, 1
store i32 %78, i32* %10
%79 = load i32*, i32** %5
%80 = load i32, i32* %10
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds i32, i32* %79, i64 %81
%83 = load i32*, i32** %5
%84 = load i32, i32* %7
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = getelementptr inbounds i32, i32* %83, i64 %85
%87 = call i32 @swap(i32* %82, i32* %86)
%88 = load i32, i32* %10
ret i32 %88
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @partition(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = sext i32 %3 to i64
%6 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %5
%7 = sext i32 %2 to i64
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %7
%9 = tail call i32 @swap(i32* %6, i32* %8)
%10 = add nsw i32 %2, -1
%11 = icmp sgt i32 %10, %1
br i1 %11, label %12, label %45
12: ; preds = %4, %40
%13 = phi i32 [ %34, %40 ], [ %10, %4 ]
%14 = phi i32 [ %41, %40 ], [ %1, %4 ]
%15 = load i32, i32* %6
%16 = sext i32 %14 to i64
br label %17
17: ; preds = %17, %12
%18 = phi i64 [ %22, %17 ], [ %16, %12 ]
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = icmp sgt i32 %20, %15
%22 = add i64 %18, 1
br i1 %21, label %23, label %17
23: ; preds = %17
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%25 = trunc i64 %18 to i32
%26 = sext i32 %13 to i64
br label %27
27: ; preds = %27, %23
%28 = phi i64 [ %32, %27 ], [ %26, %23 ]
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
%31 = icmp sgt i32 %30, %15
%32 = add i64 %28, -1
br i1 %31, label %27, label %33
33: ; preds = %27
%34 = trunc i64 %28 to i32
%35 = icmp sgt i32 %25, %34
br i1 %35, label %40, label %36
36: ; preds = %33
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %28
%38 = tail call i32 @swap(i32* %24, i32* %37)
%39 = add nsw i32 %25, 1
br label %40
40: ; preds = %36, %33
%41 = phi i32 [ %39, %36 ], [ %25, %33 ]
%42 = icmp slt i32 %41, %34
br i1 %42, label %12, label %43
43: ; preds = %40
%44 = trunc i64 %28 to i32
br label %45
45: ; preds = %43, %4
%46 = phi i32 [ %10, %4 ], [ %44, %43 ]
%47 = add nsw i32 %46, 1
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %48
%50 = tail call i32 @swap(i32* %49, i32* %8)
ret i32 %47
}