#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);
int partition(int arr[], int low, int high) {
  int pv = arr[low];
  while (low < high) {
    while (low < high && pv <= arr[high])
      high--;
    swap(arr, low, high);
    while (low < high && arr[low] <= pv)
      low++;
    swap(arr, low, high);
  }
  return low;
}


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    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11ea <partition+0xda>
jmp    1141 <partition+0x31>
mov    -0xc(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x15(%rbp)
jge    1166 <partition+0x56>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x15(%rbp)
mov    -0x15(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1176 <partition+0x66>
jmp    1184 <partition+0x74>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1141 <partition+0x31>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <swap@plt>
mov    -0xc(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x16(%rbp)
jge    11b8 <partition+0xa8>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x16(%rbp)
mov    -0x16(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11c8 <partition+0xb8>
jmp    11d6 <partition+0xc6>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1193 <partition+0x83>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <swap@plt>
jmp    1130 <partition+0x20>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%ebx
cmp    %edx,%esi
jge    11a0 <partition+0x90>
mov    %edx,%r14d
mov    %rdi,%r15
movslq %ebx,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%ebp
jmp    1142 <partition+0x32>
nop
mov    %r15,%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    %r14d,%edx
call   1030 <swap@plt>
cmp    %r14d,%ebx
jge    11a0 <partition+0x90>
cmp    %r14d,%ebx
jge    1162 <partition+0x52>
movslq %r14d,%r14
movslq %ebx,%rax
nopl   (%rax)
cmp    (%r15,%r14,4),%ebp
jg     1162 <partition+0x52>
add    $0xffffffffffffffff,%r14
cmp    %rax,%r14
jg     1150 <partition+0x40>
mov    %ebx,%r14d
mov    %r15,%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    %r14d,%edx
call   1030 <swap@plt>
cmp    %r14d,%ebx
jge    1130 <partition+0x20>
movslq %ebx,%rbx
movslq %r14d,%rax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %ebp,(%r15,%rbx,4)
jg     1130 <partition+0x20>
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%rax
jne    1180 <partition+0x70>
mov    %r15,%rdi
mov    %r14d,%esi
mov    %r14d,%edx
call   1030 <swap@plt>
mov    %r14d,%ebx
mov    %ebx,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
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
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%8 = load i32*, i32** %4
%9 = load i32, i32* %5
%10 = sext i32 %9 to i64
%11 = getelementptr inbounds i32, i32* %8, i64 %10
%12 = load i32, i32* %11
store i32 %12, i32* %7
br label %13
13: ; preds = %57, %3
%14 = load i32, i32* %5
%15 = load i32, i32* %6
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %62
17: ; preds = %13
br label %18
18: ; preds = %32, %17
%19 = load i32, i32* %5
%20 = load i32, i32* %6
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %30
22: ; preds = %18
%23 = load i32, i32* %7
%24 = load i32*, i32** %4
%25 = load i32, i32* %6
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = icmp sle i32 %23, %28
br label %30
30: ; preds = %22, %18
%31 = phi i1 [ false, %18 ], [ %29, %22 ]
br i1 %31, label %32, label %35
32: ; preds = %30
%33 = load i32, i32* %6
%34 = add nsw i32 %33, -1
store i32 %34, i32* %6
br label %18
35: ; preds = %30
%36 = load i32*, i32** %4
%37 = load i32, i32* %5
%38 = load i32, i32* %6
%39 = call i32 @swap(i32* %36, i32 %37, i32 %38)
br label %40
40: ; preds = %54, %35
%41 = load i32, i32* %5
%42 = load i32, i32* %6
%43 = icmp slt i32 %41, %42
br i1 %43, label %44, label %52
44: ; preds = %40
%45 = load i32*, i32** %4
%46 = load i32, i32* %5
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 %47
%49 = load i32, i32* %48
%50 = load i32, i32* %7
%51 = icmp sle i32 %49, %50
br label %52
52: ; preds = %44, %40
%53 = phi i1 [ false, %40 ], [ %51, %44 ]
br i1 %53, label %54, label %57
54: ; preds = %52
%55 = load i32, i32* %5
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %5
br label %40
57: ; preds = %52
%58 = load i32*, i32** %4
%59 = load i32, i32* %5
%60 = load i32, i32* %6
%61 = call i32 @swap(i32* %58, i32 %59, i32 %60)
br label %13
62: ; preds = %13
%63 = load i32, i32* %5
ret i32 %63
}

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