#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 */
scalar_t__ ishigh(char);
scalar_t__ islow(char);
scalar_t__ ismedium(char);
int sort(char *array, int size) {
  int i = 0, low = 0, high = size - 1;
  char c;
  while (i < size && i < high) {
    if (islow(array[i])) {
      c = array[low];
      array[low] = array[i];
      array[i] = c;
      low++;
    }
    if (ishigh(array[i])) {
      c = array[high];
      array[high] = array[i];
      array[i] = c;
      high--;
    }
    if (ismedium(array[i]))
      i++;
    if (low > i)
      i++;
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0xc(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x1a(%rbp)
jge    1173 <sort+0x43>
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x1a(%rbp)
mov    -0x1a(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1183 <sort+0x53>
jmp    126d <sort+0x13d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%edi
call   1050 <islow@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     11d9 <sort+0xa9>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x19(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x19(%rbp),%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%edi
call   1040 <ishigh@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     122f <sort+0xff>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x19(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x19(%rbp),%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%edi
call   1030 <ismedium@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     1253 <sort+0x123>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jle    1268 <sort+0x138>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1156 <sort+0x26>
xor    %eax,%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
cmp    $0x2,%esi
jl     1210 <sort+0xe0>
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%r13
lea    -0x1(%r14),%r15d
xor    %r12d,%r12d
xor    %ebp,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movslq %ebp,%rbx
movsbl 0x0(%r13,%rbx,1),%edi
call   1050 <islow@plt>
test   %rax,%rax
je     11a0 <sort+0x70>
movslq %r12d,%r12
movzbl 0x0(%r13,%r12,1),%eax
movzbl 0x0(%r13,%rbx,1),%ecx
mov    %cl,0x0(%r13,%r12,1)
mov    %al,0x0(%r13,%rbx,1)
add    $0x1,%r12d
jmp    11a6 <sort+0x76>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movzbl 0x0(%r13,%rbx,1),%eax
movsbl %al,%edi
call   1040 <ishigh@plt>
test   %rax,%rax
je     11e0 <sort+0xb0>
movslq %r15d,%r15
movzbl 0x0(%r13,%r15,1),%eax
movzbl 0x0(%r13,%rbx,1),%ecx
mov    %cl,0x0(%r13,%r15,1)
mov    %al,0x0(%r13,%rbx,1)
add    $0xffffffff,%r15d
jmp    11e6 <sort+0xb6>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movzbl 0x0(%r13,%rbx,1),%eax
movsbl %al,%edi
call   1030 <ismedium@plt>
cmp    $0x1,%rax
mov    %ebp,%eax
sbb    $0xffffffff,%eax
xor    %ebp,%ebp
cmp    %eax,%r12d
setg   %bpl
add    %eax,%ebp
cmp    %r14d,%ebp
jge    1210 <sort+0xe0>
cmp    %r15d,%ebp
jl     1160 <sort+0x30>
xor    %eax,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @sort(i8* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i8
store i8* %0, i8** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %6
%9 = load i32, i32* %4
%10 = sub nsw i32 %9, 1
store i32 %10, i32* %7
br label %11
11: ; preds = %99, %2
%12 = load i32, i32* %5
%13 = load i32, i32* %4
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %19
15: ; preds = %11
%16 = load i32, i32* %5
%17 = load i32, i32* %7
%18 = icmp slt i32 %16, %17
br label %19
19: ; preds = %15, %11
%20 = phi i1 [ false, %11 ], [ %18, %15 ]
br i1 %20, label %21, label %100
21: ; preds = %19
%22 = load i8*, i8** %3
%23 = load i32, i32* %5
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %22, i64 %24
%26 = load i8, i8* %25
%27 = call i64 @islow(i8 signext %26)
%28 = icmp ne i64 %27, 0
br i1 %28, label %29, label %51
29: ; preds = %21
%30 = load i8*, i8** %3
%31 = load i32, i32* %6
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 %32
%34 = load i8, i8* %33
store i8 %34, i8* %8
%35 = load i8*, i8** %3
%36 = load i32, i32* %5
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %35, i64 %37
%39 = load i8, i8* %38
%40 = load i8*, i8** %3
%41 = load i32, i32* %6
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %40, i64 %42
store i8 %39, i8* %43
%44 = load i8, i8* %8
%45 = load i8*, i8** %3
%46 = load i32, i32* %5
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i8, i8* %45, i64 %47
store i8 %44, i8* %48
%49 = load i32, i32* %6
%50 = add nsw i32 %49, 1
store i32 %50, i32* %6
br label %51
51: ; preds = %29, %21
%52 = load i8*, i8** %3
%53 = load i32, i32* %5
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i8, i8* %52, i64 %54
%56 = load i8, i8* %55
%57 = call i64 @ishigh(i8 signext %56)
%58 = icmp ne i64 %57, 0
br i1 %58, label %59, label %81
59: ; preds = %51
%60 = load i8*, i8** %3
%61 = load i32, i32* %7
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i8, i8* %60, i64 %62
%64 = load i8, i8* %63
store i8 %64, i8* %8
%65 = load i8*, i8** %3
%66 = load i32, i32* %5
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i8, i8* %65, i64 %67
%69 = load i8, i8* %68
%70 = load i8*, i8** %3
%71 = load i32, i32* %7
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i8, i8* %70, i64 %72
store i8 %69, i8* %73
%74 = load i8, i8* %8
%75 = load i8*, i8** %3
%76 = load i32, i32* %5
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds i8, i8* %75, i64 %77
store i8 %74, i8* %78
%79 = load i32, i32* %7
%80 = add nsw i32 %79, -1
store i32 %80, i32* %7
br label %81
81: ; preds = %59, %51
%82 = load i8*, i8** %3
%83 = load i32, i32* %5
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds i8, i8* %82, i64 %84
%86 = load i8, i8* %85
%87 = call i64 @ismedium(i8 signext %86)
%88 = icmp ne i64 %87, 0
br i1 %88, label %89, label %92
89: ; preds = %81
%90 = load i32, i32* %5
%91 = add nsw i32 %90, 1
store i32 %91, i32* %5
br label %92
92: ; preds = %89, %81
%93 = load i32, i32* %6
%94 = load i32, i32* %5
%95 = icmp sgt i32 %93, %94
br i1 %95, label %96, label %99
96: ; preds = %92
%97 = load i32, i32* %5
%98 = add nsw i32 %97, 1
store i32 %98, i32* %5
br label %99
99: ; preds = %96, %92
br label %11
100: ; preds = %19
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @sort(i8* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %3, label %4, label %49
4: ; preds = %2
%5 = add nsw i32 %1, -1
br label %6
6: ; preds = %4, %36
%7 = phi i32 [ %38, %36 ], [ %5, %4 ]
%8 = phi i32 [ %25, %36 ], [ 0, %4 ]
%9 = phi i32 [ %45, %36 ], [ 0, %4 ]
%10 = sext i32 %9 to i64
%11 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %10
%12 = load i8, i8* %11
%13 = tail call i64 @islow(i8 signext %12)
%14 = icmp eq i64 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %17
15: ; preds = %6
%16 = load i8, i8* %11
br label %23
17: ; preds = %6
%18 = sext i32 %8 to i64
%19 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %18
%20 = load i8, i8* %19
%21 = load i8, i8* %11
store i8 %21, i8* %19
store i8 %20, i8* %11
%22 = add nsw i32 %8, 1
br label %23
23: ; preds = %15, %17
%24 = phi i8 [ %20, %17 ], [ %16, %15 ]
%25 = phi i32 [ %22, %17 ], [ %8, %15 ]
%26 = tail call i64 @ishigh(i8 signext %24)
%27 = icmp eq i64 %26, 0
br i1 %27, label %28, label %30
28: ; preds = %23
%29 = load i8, i8* %11
br label %36
30: ; preds = %23
%31 = sext i32 %7 to i64
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %31
%33 = load i8, i8* %32
%34 = load i8, i8* %11
store i8 %34, i8* %32
store i8 %33, i8* %11
%35 = add nsw i32 %7, -1
br label %36
36: ; preds = %28, %30
%37 = phi i8 [ %33, %30 ], [ %29, %28 ]
%38 = phi i32 [ %35, %30 ], [ %7, %28 ]
%39 = tail call i64 @ismedium(i8 signext %37)
%40 = icmp ne i64 %39, 0
%41 = zext i1 %40 to i32
%42 = add nsw i32 %9, %41
%43 = icmp sgt i32 %25, %42
%44 = zext i1 %43 to i32
%45 = add nsw i32 %42, %44
%46 = icmp slt i32 %45, %1
%47 = icmp slt i32 %45, %38
%48 = select i1 %46, i1 %47, i1 false
br i1 %48, label %6, label %49
49: ; preds = %36, %2
ret i32 0
}