#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*/ printf(char *, int, int);
int partition(int *nums, int start, int end) {
  if (start >= end)
    return start;
  int v = nums[start], i = start, j = end, tmp;
  while (i != j) {
    while (i < j && nums[j] >= v)
      j--;
    while (i < j && nums[i] <= v)
      i++;
    if (i < j) {
      tmp = nums[i];
      nums[i] = nums[j];
      nums[j] = tmp;
    }
    printf("%d,%d\n", i, j);
  }
  nums[start] = nums[i];
  nums[i] = v;
  return i;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jl     1139 <partition+0x29>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    126e <partition+0x15e>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
je     1244 <partition+0x134>
jmp    1164 <partition+0x54>
mov    -0x20(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x29(%rbp)
jge    1189 <partition+0x79>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
setge  %al
mov    %al,-0x29(%rbp)
mov    -0x29(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1199 <partition+0x89>
jmp    11a7 <partition+0x97>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1164 <partition+0x54>
jmp    11ac <partition+0x9c>
mov    -0x20(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x2a(%rbp)
jge    11d1 <partition+0xc1>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x2a(%rbp)
mov    -0x2a(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11e1 <partition+0xd1>
jmp    11ef <partition+0xdf>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11ac <partition+0x9c>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    122d <partition+0x11d>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%esi
mov    -0x24(%rbp),%edx
lea    0xdc6(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
jmp    1153 <partition+0x43>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%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
push   %rax
mov    %esi,%ebp
cmp    %edx,%esi
jge    1136 <partition+0x26>
mov    %edx,%ebx
mov    %rdi,%r14
movslq %ebp,%r12
mov    (%rdi,%r12,4),%r13d
lea    0xecc(%rip),%r15
jmp    115d <partition+0x4d>
mov    %ebp,%ebx
jmp    11c1 <partition+0xb1>
nopl   (%rax)
movslq %ebx,%rdx
mov    (%r14,%rdx,4),%esi
mov    %esi,(%rax)
mov    %ecx,(%r14,%rdx,4)
mov    %r15,%rdi
mov    %ebp,%esi
mov    %ebx,%edx
call   1030 <printf@plt>
cmp    %ebx,%ebp
je     11b2 <partition+0xa2>
movslq %ebp,%rax
cmp    %ebx,%ebp
jge    1181 <partition+0x71>
movslq %ebx,%rbx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %r13d,(%r14,%rbx,4)
jl     1181 <partition+0x71>
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
cmp    %rax,%rbx
jg     1170 <partition+0x60>
mov    %ebp,%ebx
cmp    %ebx,%ebp
jge    114d <partition+0x3d>
lea    (%r14,%rax,4),%rax
nopl   0x0(%rax)
mov    (%rax),%ecx
cmp    %r13d,%ecx
jg     1140 <partition+0x30>
add    $0x4,%rax
add    $0x1,%ebp
cmp    %ebp,%ebx
jne    1190 <partition+0x80>
lea    0xe57(%rip),%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    %ebx,%edx
call   1030 <printf@plt>
movslq %ebx,%rax
mov    (%r14,%rax,4),%ecx
mov    %ecx,(%r14,%r12,4)
mov    %r13d,(%r14,%rax,4)
mov    %ebx,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [7 x i8] c"%d,%d\0A\00"
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
%11 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
%12 = load i32, i32* %6
%13 = load i32, i32* %7
%14 = icmp sge i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %17
15: ; preds = %3
%16 = load i32, i32* %6
store i32 %16, i32* %4
br label %109
17: ; preds = %3
%18 = load i32*, i32** %5
%19 = load i32, i32* %6
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
store i32 %22, i32* %8
%23 = load i32, i32* %6
store i32 %23, i32* %9
%24 = load i32, i32* %7
store i32 %24, i32* %10
br label %25
25: ; preds = %89, %17
%26 = load i32, i32* %9
%27 = load i32, i32* %10
%28 = icmp ne i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %93
29: ; preds = %25
br label %30
30: ; preds = %44, %29
%31 = load i32, i32* %9
%32 = load i32, i32* %10
%33 = icmp slt i32 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %42
34: ; preds = %30
%35 = load i32*, i32** %5
%36 = load i32, i32* %10
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = load i32, i32* %8
%41 = icmp sge i32 %39, %40
br label %42
42: ; preds = %34, %30
%43 = phi i1 [ false, %30 ], [ %41, %34 ]
br i1 %43, label %44, label %47
44: ; preds = %42
%45 = load i32, i32* %10
%46 = add nsw i32 %45, -1
store i32 %46, i32* %10
br label %30
47: ; preds = %42
br label %48
48: ; preds = %62, %47
%49 = load i32, i32* %9
%50 = load i32, i32* %10
%51 = icmp slt i32 %49, %50
br i1 %51, label %52, label %60
52: ; preds = %48
%53 = load i32*, i32** %5
%54 = load i32, i32* %9
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 %55
%57 = load i32, i32* %56
%58 = load i32, i32* %8
%59 = icmp sle i32 %57, %58
br label %60
60: ; preds = %52, %48
%61 = phi i1 [ false, %48 ], [ %59, %52 ]
br i1 %61, label %62, label %65
62: ; preds = %60
%63 = load i32, i32* %9
%64 = add nsw i32 %63, 1
store i32 %64, i32* %9
br label %48
65: ; preds = %60
%66 = load i32, i32* %9
%67 = load i32, i32* %10
%68 = icmp slt i32 %66, %67
br i1 %68, label %69, label %89
69: ; preds = %65
%70 = load i32*, i32** %5
%71 = load i32, i32* %9
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 %72
%74 = load i32, i32* %73
store i32 %74, i32* %11
%75 = load i32*, i32** %5
%76 = load i32, i32* %10
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i64 %77
%79 = load i32, i32* %78
%80 = load i32*, i32** %5
%81 = load i32, i32* %9
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %80, i64 %82
store i32 %79, i32* %83
%84 = load i32, i32* %11
%85 = load i32*, i32** %5
%86 = load i32, i32* %10
%87 = sext i32 %86 to i64
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %85, i64 %87
store i32 %84, i32* %88
br label %89
89: ; preds = %69, %65
%90 = load i32, i32* %9
%91 = load i32, i32* %10
%92 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([7 x i8], [7 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %90, i32 %91)
br label %25
93: ; preds = %25
%94 = load i32*, i32** %5
%95 = load i32, i32* %9
%96 = sext i32 %95 to i64
%97 = getelementptr inbounds i32, i32* %94, i64 %96
%98 = load i32, i32* %97
%99 = load i32*, i32** %5
%100 = load i32, i32* %6
%101 = sext i32 %100 to i64
%102 = getelementptr inbounds i32, i32* %99, i64 %101
store i32 %98, i32* %102
%103 = load i32, i32* %8
%104 = load i32*, i32** %5
%105 = load i32, i32* %9
%106 = sext i32 %105 to i64
%107 = getelementptr inbounds i32, i32* %104, i64 %106
store i32 %103, i32* %107
%108 = load i32, i32* %9
store i32 %108, i32* %4
br label %109
109: ; preds = %93, %15
%110 = load i32, i32* %4
ret i32 %110
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [7 x i8] c"%d,%d\0A\00"
define i32 @partition(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp slt i32 %1, %2
br i1 %4, label %5, label %56
5: ; preds = %3
%6 = sext i32 %1 to i64
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %6
%8 = load i32, i32* %7
br label %9
9: ; preds = %5, %48
%10 = phi i32 [ %2, %5 ], [ %27, %48 ]
%11 = phi i32 [ %1, %5 ], [ %49, %48 ]
%12 = icmp slt i32 %11, %10
br i1 %12, label %13, label %26
13: ; preds = %9
%14 = sext i32 %10 to i64
%15 = sext i32 %11 to i64
br label %16
16: ; preds = %13, %21
%17 = phi i64 [ %14, %13 ], [ %22, %21 ]
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
%20 = icmp slt i32 %19, %8
br i1 %20, label %24, label %21
21: ; preds = %16
%22 = add nsw i64 %17, -1
%23 = icmp sgt i64 %22, %15
br i1 %23, label %16, label %26
24: ; preds = %16
%25 = trunc i64 %17 to i32
br label %26
26: ; preds = %21, %24, %9
%27 = phi i32 [ %10, %9 ], [ %25, %24 ], [ %11, %21 ]
%28 = icmp slt i32 %11, %27
br i1 %28, label %29, label %48
29: ; preds = %26
%30 = sext i32 %11 to i64
br label %31
31: ; preds = %29, %36
%32 = phi i64 [ %30, %29 ], [ %37, %36 ]
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = icmp sgt i32 %34, %8
br i1 %35, label %42, label %36
36: ; preds = %31
%37 = add nsw i64 %32, 1
%38 = trunc i64 %37 to i32
%39 = icmp eq i32 %27, %38
br i1 %39, label %40, label %31
40: ; preds = %36
%41 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([7 x i8], [7 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %27, i32 %27)
br label %52
42: ; preds = %31
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %32
%44 = trunc i64 %32 to i32
%45 = sext i32 %27 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
store i32 %47, i32* %43
store i32 %34, i32* %46
br label %48
48: ; preds = %26, %42
%49 = phi i32 [ %44, %42 ], [ %11, %26 ]
%50 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([7 x i8], [7 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %49, i32 %27)
%51 = icmp eq i32 %49, %27
br i1 %51, label %52, label %9
52: ; preds = %48, %40
%53 = sext i32 %27 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
store i32 %55, i32* %7
store i32 %8, i32* %54
br label %56
56: ; preds = %3, %52
%57 = phi i32 [ %27, %52 ], [ %1, %3 ]
ret i32 %57
}