#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*/ exchange(int *, int *);
int partition(int A[], int p, int r) {
  int x;
  int i, j;
  x = A[p];
  i = p;
  j = r + 1;
  while (1) {
    while ((i <= r) && (A[++i] < x))
      ;
    while ((j > 0) && (A[--j] > x))
      ;
    if (i >= j)
      break;
    exchange(A + j, A + i);
  }
  exchange(A + p, A + j);
  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    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1144 <partition+0x34>
mov    -0x18(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x1d(%rbp)
jg     1171 <partition+0x61>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x1d(%rbp)
mov    -0x1d(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1181 <partition+0x71>
jmp    1186 <partition+0x76>
jmp    1144 <partition+0x34>
jmp    118b <partition+0x7b>
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    %al,-0x1e(%rbp)
jle    11b6 <partition+0xa6>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
setg   %al
mov    %al,-0x1e(%rbp)
mov    -0x1e(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11c6 <partition+0xb6>
jmp    11cb <partition+0xbb>
jmp    118b <partition+0x7b>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jl     11dc <partition+0xcc>
jmp    1204 <partition+0xf4>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <exchange@plt>
jmp    113f <partition+0x2f>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <exchange@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
push   %rax
mov    %edx,%ebx
mov    %esi,%r12d
mov    %rdi,%r15
movslq %esi,%rax
lea    (%rdi,%rax,4),%r14
mov    (%rdi,%rax,4),%ebp
movslq %edx,%r13
add    $0x1,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movslq %r12d,%rax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
cmp    %r13,%rax
jg     1170 <partition+0x60>
lea    0x1(%rax),%r12
cmp    %ebp,0x4(%r15,%rax,4)
mov    %r12,%rax
jl     1150 <partition+0x40>
test   %ebx,%ebx
jg     1177 <partition+0x67>
jmp    1194 <partition+0x84>
nopl   0x0(%rax)
mov    %rax,%r12
test   %ebx,%ebx
jle    1194 <partition+0x84>
mov    %ebx,%eax
nopl   0x0(%rax)
lea    -0x1(%rax),%rbx
cmp    %ebp,-0x4(%r15,%rax,4)
jle    1194 <partition+0x84>
cmp    $0x1,%rax
mov    %rbx,%rax
ja     1180 <partition+0x70>
movslq %ebx,%rax
lea    (%r15,%rax,4),%rax
cmp    %r12d,%ebx
jle    11b1 <partition+0xa1>
movslq %r12d,%rcx
lea    (%r15,%rcx,4),%rsi
mov    %rax,%rdi
call   1030 <exchange@plt>
jmp    1140 <partition+0x30>
mov    %r14,%rdi
mov    %rax,%rsi
call   1030 <exchange@plt>
mov    %ebx,%eax
add    $0x8,%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
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%10 = load i32*, i32** %4
%11 = load i32, i32* %5
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %12
%14 = load i32, i32* %13
store i32 %14, i32* %7
%15 = load i32, i32* %5
store i32 %15, i32* %8
%16 = load i32, i32* %6
%17 = add nsw i32 %16, 1
store i32 %17, i32* %9
br label %18
18: ; preds = %3, %56
br label %19
19: ; preds = %34, %18
%20 = load i32, i32* %8
%21 = load i32, i32* %6
%22 = icmp sle i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %32
23: ; preds = %19
%24 = load i32*, i32** %4
%25 = load i32, i32* %8
%26 = add nsw i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %8
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = load i32, i32* %7
%31 = icmp slt i32 %29, %30
br label %32
32: ; preds = %23, %19
%33 = phi i1 [ false, %19 ], [ %31, %23 ]
br i1 %33, label %34, label %35
34: ; preds = %32
br label %19
35: ; preds = %32
br label %36
36: ; preds = %50, %35
%37 = load i32, i32* %9
%38 = icmp sgt i32 %37, 0
br i1 %38, label %39, label %48
39: ; preds = %36
%40 = load i32*, i32** %4
%41 = load i32, i32* %9
%42 = add nsw i32 %41, -1
store i32 %42, i32* %9
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
%46 = load i32, i32* %7
%47 = icmp sgt i32 %45, %46
br label %48
48: ; preds = %39, %36
%49 = phi i1 [ false, %36 ], [ %47, %39 ]
br i1 %49, label %50, label %51
50: ; preds = %48
br label %36
51: ; preds = %48
%52 = load i32, i32* %8
%53 = load i32, i32* %9
%54 = icmp sge i32 %52, %53
br i1 %54, label %55, label %56
55: ; preds = %51
br label %66
56: ; preds = %51
%57 = load i32*, i32** %4
%58 = load i32, i32* %9
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 %59
%61 = load i32*, i32** %4
%62 = load i32, i32* %8
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %61, i64 %63
%65 = call i32 @exchange(i32* %60, i32* %64)
br label %18
66: ; preds = %55
%67 = load i32*, i32** %4
%68 = load i32, i32* %5
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 %69
%71 = load i32*, i32** %4
%72 = load i32, i32* %9
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %71, i64 %73
%75 = call i32 @exchange(i32* %70, i32* %74)
%76 = load i32, i32* %9
ret i32 %76
}

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