#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 partition(int *, int, int, int);
void quick_sort(int *A, int low, int high) {
  int pivot_index;
  if (low >= high)
    return;
  else {
    pivot_index = (low + high) / 2;
    pivot_index = partition(A, low, high, pivot_index);
    if (low < pivot_index)
      quick_sort(A, low, pivot_index - 1);
    if (pivot_index < high)
      quick_sort(A, pivot_index + 1, high);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quick_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jl     1143 <quick_sort+0x23>
jmp    11aa <quick_sort+0x8a>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
mov    -0x14(%rbp),%ecx
call   1030 <partition@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1187 <quick_sort+0x67>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
call   1040 <quick_sort@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11a5 <quick_sort+0x85>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1040 <quick_sort@plt>
jmp    11aa <quick_sort+0x8a>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quick_sort>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
cmp    %edx,%esi
jge    1180 <quick_sort+0x60>
mov    %edx,%r15d
mov    %esi,%r12d
mov    %rdi,%r14
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
lea    (%r12,%r15,1),%eax
mov    %eax,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
add    %eax,%ecx
sar    %ecx
mov    %r14,%rdi
mov    %r12d,%esi
mov    %r15d,%edx
call   1030 <partition@plt>
mov    %eax,%ebx
cmp    %r12d,%eax
jle    1170 <quick_sort+0x50>
lea    -0x1(%rbx),%edx
mov    %r14,%rdi
mov    %r12d,%esi
call   1040 <quick_sort@plt>
cmp    %r15d,%ebx
jge    1180 <quick_sort+0x60>
add    $0x1,%ebx
mov    %ebx,%r12d
cmp    %r15d,%ebx
jl     1140 <quick_sort+0x20>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define void @quick_sort(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* %5
%9 = load i32, i32* %6
%10 = icmp sge i32 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %12
11: ; preds = %3
br label %40
12: ; preds = %3
%13 = load i32, i32* %5
%14 = load i32, i32* %6
%15 = add nsw i32 %13, %14
%16 = sdiv i32 %15, 2
store i32 %16, i32* %7
%17 = load i32*, i32** %4
%18 = load i32, i32* %5
%19 = load i32, i32* %6
%20 = load i32, i32* %7
%21 = call i32 @partition(i32* %17, i32 %18, i32 %19, i32 %20)
store i32 %21, i32* %7
%22 = load i32, i32* %5
%23 = load i32, i32* %7
%24 = icmp slt i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %30
25: ; preds = %12
%26 = load i32*, i32** %4
%27 = load i32, i32* %5
%28 = load i32, i32* %7
%29 = sub nsw i32 %28, 1
br label %30
30: ; preds = %25, %12
%31 = load i32, i32* %7
%32 = load i32, i32* %6
%33 = icmp slt i32 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %39
34: ; preds = %30
%35 = load i32*, i32** %4
%36 = load i32, i32* %7
%37 = add nsw i32 %36, 1
%38 = load i32, i32* %6
br label %39
39: ; preds = %34, %30
br label %40
40: ; preds = %11, %39
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @quick_sort(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp slt i32 %1, %2
br i1 %4, label %5, label %18
5: ; preds = %3, %13
%6 = phi i32 [ %15, %13 ], [ %1, %3 ]
%7 = add nsw i32 %6, %2
%8 = sdiv i32 %7, 2
%9 = tail call i32 @partition(i32* %0, i32 %6, i32 %2, i32 %8)
%10 = icmp sgt i32 %9, %6
br i1 %10, label %11, label %13
11: ; preds = %5
%12 = add nsw i32 %9, -1
tail call void @quick_sort(i32* %0, i32 %6, i32 %12)
br label %13
13: ; preds = %11, %5
%14 = icmp slt i32 %9, %2
%15 = add nsw i32 %9, 1
%16 = icmp slt i32 %15, %2
%17 = select i1 %14, i1 %16, i1 false
br i1 %17, label %5, label %18
18: ; preds = %13, %3
ret void
}