#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 get_best_of_three_pivot(int *, int, int);
int /*<<< orphan*/ swap(int *, int, int);
int partition(int *arr, int low, int high) {
  int c;
  int middle;
  int k = get_best_of_three_pivot(arr, low, high);
  int pivot = arr[k];
  swap(arr, low, k);
  c = low + 1;
  middle = high;
  while (c <= middle) {
    while ((c <= high) && (arr[c] <= pivot))
      c++;
    while ((middle >= low) && (arr[middle] > pivot))
      middle--;
    if (c < middle)
      swap(arr, c, middle);
  }
  swap(arr, low, middle);
  return middle;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1040 <get_best_of_three_pivot@plt>
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
call   1030 <swap@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     122c <partition+0x10c>
jmp    1181 <partition+0x61>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x21(%rbp)
jg     11a6 <partition+0x86>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x21(%rbp)
mov    -0x21(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11b6 <partition+0x96>
jmp    11c4 <partition+0xa4>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1181 <partition+0x61>
jmp    11c9 <partition+0xa9>
mov    -0x18(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0xc(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x22(%rbp)
jl     11ee <partition+0xce>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
setg   %al
mov    %al,-0x22(%rbp)
mov    -0x22(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11fe <partition+0xde>
jmp    120c <partition+0xec>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11c9 <partition+0xa9>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1227 <partition+0x107>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
call   1030 <swap@plt>
jmp    1170 <partition+0x50>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x30,%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    %edx,%ebp
mov    %esi,%ebx
mov    %rdi,%r12
call   1040 <get_best_of_three_pivot@plt>
movslq %eax,%rdx
mov    (%r12,%rdx,4),%r13d
mov    %r12,%rdi
mov    %ebx,%esi
call   1030 <swap@plt>
mov    %rbp,%rcx
mov    %rbx,%rsi
cmp    %ecx,%esi
jge    11f2 <partition+0xd2>
lea    0x1(%rsi),%ebx
movslq %ecx,%r15
lea    0x1(%rcx),%eax
mov    %eax,0x4(%rsp)
movslq %esi,%r14
lea    -0x1(%rsi),%eax
mov    %eax,(%rsp)
mov    %ecx,%ebp
mov    %rsi,0x10(%rsp)
mov    %rcx,0x8(%rsp)
jmp    1184 <partition+0x64>
nopl   (%rax)
cmp    %ebp,%ebx
jg     11f4 <partition+0xd4>
cmp    %ecx,%ebx
jg     11a7 <partition+0x87>
movslq %ebx,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
nop
cmp    %r13d,0x4(%r12,%rax,4)
jg     11a7 <partition+0x87>
add    $0x1,%ebx
add    $0x1,%rax
cmp    %r15,%rax
jl     1190 <partition+0x70>
mov    0x4(%rsp),%ebx
cmp    %esi,%ebp
jl     11d6 <partition+0xb6>
movslq %ebp,%rax
add    $0x1,%rax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
cmp    %r13d,-0x4(%r12,%rax,4)
jle    11d6 <partition+0xb6>
add    $0xffffffff,%ebp
add    $0xffffffffffffffff,%rax
cmp    %r14,%rax
jg     11c0 <partition+0xa0>
mov    (%rsp),%ebp
cmp    %ebp,%ebx
jge    1180 <partition+0x60>
mov    %r12,%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    %ebp,%edx
call   1030 <swap@plt>
mov    0x8(%rsp),%rcx
mov    0x10(%rsp),%rsi
jmp    1180 <partition+0x60>
mov    %ecx,%ebp
mov    %r12,%rdi
mov    %ebp,%edx
call   1030 <swap@plt>
mov    %ebp,%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) {
%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** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%11 = load i32*, i32** %4
%12 = load i32, i32* %5
%13 = load i32, i32* %6
%14 = call i32 @get_best_of_three_pivot(i32* %11, i32 %12, i32 %13)
store i32 %14, i32* %9
%15 = load i32*, i32** %4
%16 = load i32, i32* %9
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
store i32 %19, i32* %10
%20 = load i32*, i32** %4
%21 = load i32, i32* %5
%22 = load i32, i32* %9
%23 = call i32 @swap(i32* %20, i32 %21, i32 %22)
%24 = load i32, i32* %5
%25 = add nsw i32 %24, 1
store i32 %25, i32* %7
%26 = load i32, i32* %6
store i32 %26, i32* %8
br label %27
27: ; preds = %76, %3
%28 = load i32, i32* %7
%29 = load i32, i32* %8
%30 = icmp sle i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %77
31: ; preds = %27
br label %32
32: ; preds = %46, %31
%33 = load i32, i32* %7
%34 = load i32, i32* %6
%35 = icmp sle i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %44
36: ; preds = %32
%37 = load i32*, i32** %4
%38 = load i32, i32* %7
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %39
%41 = load i32, i32* %40
%42 = load i32, i32* %10
%43 = icmp sle i32 %41, %42
br label %44
44: ; preds = %36, %32
%45 = phi i1 [ false, %32 ], [ %43, %36 ]
br i1 %45, label %46, label %49
46: ; preds = %44
%47 = load i32, i32* %7
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %7
br label %32
49: ; preds = %44
br label %50
50: ; preds = %64, %49
%51 = load i32, i32* %8
%52 = load i32, i32* %5
%53 = icmp sge i32 %51, %52
br i1 %53, label %54, label %62
54: ; preds = %50
%55 = load i32*, i32** %4
%56 = load i32, i32* %8
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 %57
%59 = load i32, i32* %58
%60 = load i32, i32* %10
%61 = icmp sgt i32 %59, %60
br label %62
62: ; preds = %54, %50
%63 = phi i1 [ false, %50 ], [ %61, %54 ]
br i1 %63, label %64, label %67
64: ; preds = %62
%65 = load i32, i32* %8
%66 = add nsw i32 %65, -1
store i32 %66, i32* %8
br label %50
67: ; preds = %62
%68 = load i32, i32* %7
%69 = load i32, i32* %8
%70 = icmp slt i32 %68, %69
br i1 %70, label %71, label %76
71: ; preds = %67
%72 = load i32*, i32** %4
%73 = load i32, i32* %7
%74 = load i32, i32* %8
%75 = call i32 @swap(i32* %72, i32 %73, i32 %74)
br label %76
76: ; preds = %71, %67
br label %27
77: ; preds = %27
%78 = load i32*, i32** %4
%79 = load i32, i32* %5
%80 = load i32, i32* %8
%81 = call i32 @swap(i32* %78, i32 %79, i32 %80)
%82 = load i32, i32* %8
ret i32 %82
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @partition(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = tail call i32 @get_best_of_three_pivot(i32* %0, i32 %1, i32 %2)
%5 = sext i32 %4 to i64
%6 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %5
%7 = load i32, i32* %6
%8 = tail call i32 @swap(i32* %0, i32 %1, i32 %4)
%9 = icmp slt i32 %1, %2
br i1 %9, label %10, label %54
10: ; preds = %3
%11 = add nsw i32 %1, 1
%12 = sext i32 %2 to i64
%13 = add i32 %2, 1
%14 = sext i32 %1 to i64
%15 = add i32 %1, -1
br label %16
16: ; preds = %10, %52
%17 = phi i32 [ %33, %52 ], [ %11, %10 ]
%18 = phi i32 [ %48, %52 ], [ %2, %10 ]
%19 = icmp sgt i32 %17, %2
br i1 %19, label %32, label %20
20: ; preds = %16
%21 = sext i32 %17 to i64
br label %22
22: ; preds = %20, %27
%23 = phi i64 [ %21, %20 ], [ %28, %27 ]
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = icmp sgt i32 %25, %7
br i1 %26, label %30, label %27
27: ; preds = %22
%28 = add nsw i64 %23, 1
%29 = icmp slt i64 %23, %12
br i1 %29, label %22, label %32
30: ; preds = %22
%31 = trunc i64 %23 to i32
br label %32
32: ; preds = %27, %30, %16
%33 = phi i32 [ %17, %16 ], [ %31, %30 ], [ %13, %27 ]
%34 = icmp slt i32 %18, %1
br i1 %34, label %47, label %35
35: ; preds = %32
%36 = sext i32 %18 to i64
br label %37
37: ; preds = %35, %42
%38 = phi i64 [ %36, %35 ], [ %43, %42 ]
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = icmp sgt i32 %40, %7
br i1 %41, label %42, label %45
42: ; preds = %37
%43 = add nsw i64 %38, -1
%44 = icmp sgt i64 %38, %14
br i1 %44, label %37, label %47
45: ; preds = %37
%46 = trunc i64 %38 to i32
br label %47
47: ; preds = %42, %45, %32
%48 = phi i32 [ %18, %32 ], [ %46, %45 ], [ %15, %42 ]
%49 = icmp slt i32 %33, %48
br i1 %49, label %50, label %52
50: ; preds = %47
%51 = tail call i32 @swap(i32* %0, i32 %33, i32 %48)
br label %52
52: ; preds = %50, %47
%53 = icmp sgt i32 %33, %48
br i1 %53, label %54, label %16
54: ; preds = %52, %3
%55 = phi i32 [ %2, %3 ], [ %48, %52 ]
%56 = tail call i32 @swap(i32* %0, i32 %1, i32 %55)
ret i32 %55
}