#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 avg(int *, int, int);
void qs(int elms[], int left, int right) {
  int l, r;
  int pivot = avg(elms, left, right);
  for (l = left, r = right; l < r; l++, r--) {
    for (; elms[l] < pivot; l++)
      ;
    for (; elms[r] > pivot; r--)
      ;
    if (r < l)
      break;
    {
      int tmp;
      tmp = elms[l];
      elms[l] = elms[r];
      elms[r] = tmp;
    };
  }
  if (left < l - 1)
    qs(elms, left, l - 1);
  if (l < right)
    qs(elms, l, right);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<qs>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%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 <avg@plt>
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    120e <qs+0xee>
jmp    1161 <qs+0x41>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1188 <qs+0x68>
jmp    117a <qs+0x5a>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1161 <qs+0x41>
jmp    118d <qs+0x6d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jle    11b4 <qs+0x94>
jmp    11a6 <qs+0x86>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    118d <qs+0x6d>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11c5 <qs+0xa5>
jmp    120e <qs+0xee>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1150 <qs+0x30>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1231 <qs+0x111>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
call   1030 <qs@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    124c <qs+0x12c>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <qs@plt>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<qs>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%r9d
mov    %esi,%r12d
mov    %rdi,%r13
lea    0x4(%rdi),%r15
mov    %edx,0x4(%rsp)
jmp    114c <qs+0x2c>
xchg   %ax,%ax
mov    %r14d,%r12d
cmp    %r9d,%r14d
jge    11f5 <qs+0xd5>
mov    %r13,%rdi
mov    %r12d,%esi
mov    %r9d,%edx
call   1040 <avg@plt>
mov    0x4(%rsp),%r9d
mov    %r12d,%r14d
cmp    %r9d,%r12d
jge    11d3 <qs+0xb3>
mov    %r12d,%r14d
mov    %r9d,%ecx
nopl   (%rax)
movslq %r14d,%rdx
lea    0x0(,%rdx,4),%rdx
add    %r13,%rdx
xchg   %ax,%ax
mov    (%rdx),%esi
add    $0x1,%r14d
add    $0x4,%rdx
cmp    %eax,%esi
jl     1180 <qs+0x60>
lea    -0x1(%r14),%r8d
movslq %ecx,%rdi
lea    (%r15,%rdi,4),%rbx
nopl   0x0(%rax)
mov    -0x4(%rbx),%edi
add    $0xfffffffffffffffc,%rbx
add    $0xffffffff,%ecx
cmp    %eax,%edi
jg     11a0 <qs+0x80>
lea    0x1(%rcx),%ebp
cmp    %r8d,%ebp
jl     11d0 <qs+0xb0>
mov    %edi,-0x4(%rdx)
mov    %esi,(%rbx)
cmp    %ecx,%r14d
jl     1170 <qs+0x50>
jmp    11d3 <qs+0xb3>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %r8d,%r14d
lea    -0x1(%r14),%edx
cmp    %r12d,%edx
jle    1140 <qs+0x20>
mov    %r13,%rdi
mov    %r12d,%esi
call   1030 <qs@plt>
mov    0x4(%rsp),%r9d
jmp    1140 <qs+0x20>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

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