#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 */
typedef unsigned int last;
typedef size_t first;

/* Variables and functions */
scalar_t__ rand();
int /*<<< orphan*/ swap(void **, void **);
void quicksort(void **array, int first, int last, int cmp(void *, void *)) {
  int left, right;
  void *pivot;
  left = first;
  right = last;
  if (first >= last)
    return;
  pivot = array[(first) + ((unsigned)rand() % ((last) - (first) + 1))];
  while (left < right) {
    while (cmp(array[left], pivot) < 0)
      left++;
    while (cmp(array[right], pivot) > 0)
      right--;
    if (left < right)
      swap(&array[left], &array[right]);
    if (cmp(array[left], pivot) == 0 && cmp(array[right], pivot) == 0)
      left++;
  }
  quicksort(array, first, right - 1, cmp);
  quicksort(array, right + 1, last, cmp);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quicksort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jl     1163 <quicksort+0x33>
jmp    12af <quicksort+0x17f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1050 <rand@plt>
mov    -0x34(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%esi
sub    -0xc(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
xor    %edx,%edx
div    %esi
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    %edx,%ecx
mov    %ecx,%ecx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    1283 <quicksort+0x153>
jmp    11a9 <quicksort+0x79>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,8),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
call   *%rax
cmp    $0x0,%eax
jge    11d6 <quicksort+0xa6>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11a9 <quicksort+0x79>
jmp    11db <quicksort+0xab>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,8),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
call   *%rax
cmp    $0x0,%eax
jle    1208 <quicksort+0xd8>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11db <quicksort+0xab>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    1237 <quicksort+0x107>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rsi
call   1040 <swap@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,8),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
call   *%rax
cmp    $0x0,%eax
jne    127e <quicksort+0x14e>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,8),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
call   *%rax
cmp    $0x0,%eax
jne    127e <quicksort+0x14e>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1198 <quicksort+0x68>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
mov    -0x18(%rbp),%rcx
call   1030 <quicksort@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rcx
call   1030 <quicksort@plt>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quicksort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
cmp    %esi,%edx
jle    128e <quicksort+0x15e>
mov    %rcx,%r13
mov    %edx,%r14d
mov    %esi,%r12d
mov    %rdi,%r15
lea    0x1(%r14),%eax
mov    %eax,0x4(%rsp)
lea    -0x8(%rdi),%rax
mov    %rax,0x20(%rsp)
lea    0x8(%rdi),%rax
mov    %rax,0x18(%rsp)
mov    %r14,0x10(%rsp)
mov    %rdi,0x8(%rsp)
jmp    11b0 <quicksort+0x80>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    0x1(%rbp),%ebx
mov    0x10(%rsp),%r14
mov    0x8(%rsp),%r15
mov    (%rsp),%r12d
add    $0xffffffff,%ebp
mov    %r15,%rdi
mov    %r12d,%esi
mov    %ebp,%edx
mov    %r13,%rcx
call   1030 <quicksort@plt>
mov    %ebx,%r12d
cmp    %r14d,%ebx
jge    128e <quicksort+0x15e>
xor    %eax,%eax
call   1050 <rand@plt>
mov    0x4(%rsp),%ebx
mov    %ebx,%ecx
sub    %r12d,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %r14d,%ebp
cmp    %r14d,%r12d
jge    1191 <quicksort+0x61>
add    %r12d,%edx
mov    (%r15,%rdx,8),%rbx
mov    %r12d,(%rsp)
mov    %r14d,%ebp
jmp    11f6 <quicksort+0xc6>
nopl   0x0(%rax)
mov    (%r15),%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   *%r13
test   %eax,%eax
je     1270 <quicksort+0x140>
cmp    %ebp,%r12d
jge    1180 <quicksort+0x50>
movslq %r12d,%r12
mov    0x20(%rsp),%rax
lea    (%rax,%r12,8),%r15
add    $0xffffffff,%r12d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x8(%r15),%rdi
add    $0x8,%r15
mov    %rbx,%rsi
call   *%r13
add    $0x1,%r12d
test   %eax,%eax
js     1210 <quicksort+0xe0>
movslq %ebp,%rax
lea    0x1(%rax),%ebp
mov    0x18(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rax,8),%r14
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    -0x8(%r14),%rdi
add    $0xfffffffffffffff8,%r14
mov    %rbx,%rsi
call   *%r13
add    $0xffffffff,%ebp
test   %eax,%eax
jg     1240 <quicksort+0x110>
cmp    %ebp,%r12d
jge    11e0 <quicksort+0xb0>
mov    %r15,%rdi
mov    %r14,%rsi
call   1040 <swap@plt>
jmp    11e0 <quicksort+0xb0>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%r14),%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   *%r13
cmp    $0x1,%eax
adc    $0x0,%r12d
cmp    %ebp,%r12d
jl     11f6 <quicksort+0xc6>
jmp    1180 <quicksort+0x50>
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @quicksort(i8** %0, i32 %1, i32 %2, i32 (i8*, i8*)* %3) {
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32 (i8*, i8*)*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i8*
store i8** %0, i8*** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 (i8*, i8*)* %3, i32 (i8*, i8*)** %8
%12 = load i32, i32* %6
store i32 %12, i32* %9
%13 = load i32, i32* %7
store i32 %13, i32* %10
%14 = load i32, i32* %6
%15 = load i32, i32* %7
%16 = icmp sge i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %18
17: ; preds = %4
br label %113
18: ; preds = %4
%19 = load i8**, i8*** %5
%20 = load i32, i32* %6
%21 = call i64 (...) @rand()
%22 = trunc i64 %21 to i32
%23 = load i32, i32* %7
%24 = load i32, i32* %6
%25 = sub nsw i32 %23, %24
%26 = add nsw i32 %25, 1
%27 = urem i32 %22, %26
%28 = add i32 %20, %27
%29 = zext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i8*, i8** %19, i64 %29
%31 = load i8*, i8** %30
store i8* %31, i8** %11
br label %32
32: ; preds = %101, %18
%33 = load i32, i32* %9
%34 = load i32, i32* %10
%35 = icmp slt i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %102
36: ; preds = %32
br label %37
37: ; preds = %47, %36
%38 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %8
%39 = load i8**, i8*** %5
%40 = load i32, i32* %9
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i8*, i8** %39, i64 %41
%43 = load i8*, i8** %42
%44 = load i8*, i8** %11
%45 = call i32 %38(i8* %43, i8* %44)
%46 = icmp slt i32 %45, 0
br i1 %46, label %47, label %50
47: ; preds = %37
%48 = load i32, i32* %9
%49 = add nsw i32 %48, 1
store i32 %49, i32* %9
br label %37
50: ; preds = %37
br label %51
51: ; preds = %61, %50
%52 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %8
%53 = load i8**, i8*** %5
%54 = load i32, i32* %10
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i8*, i8** %53, i64 %55
%57 = load i8*, i8** %56
%58 = load i8*, i8** %11
%59 = call i32 %52(i8* %57, i8* %58)
%60 = icmp sgt i32 %59, 0
br i1 %60, label %61, label %64
61: ; preds = %51
%62 = load i32, i32* %10
%63 = add nsw i32 %62, -1
store i32 %63, i32* %10
br label %51
64: ; preds = %51
%65 = load i32, i32* %9
%66 = load i32, i32* %10
%67 = icmp slt i32 %65, %66
br i1 %67, label %68, label %78
68: ; preds = %64
%69 = load i8**, i8*** %5
%70 = load i32, i32* %9
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i8*, i8** %69, i64 %71
%73 = load i8**, i8*** %5
%74 = load i32, i32* %10
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds i8*, i8** %73, i64 %75
%77 = call i32 @swap(i8** %72, i8** %76)
br label %78
78: ; preds = %68, %64
%79 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %8
%80 = load i8**, i8*** %5
%81 = load i32, i32* %9
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i8*, i8** %80, i64 %82
%84 = load i8*, i8** %83
%85 = load i8*, i8** %11
%86 = call i32 %79(i8* %84, i8* %85)
%87 = icmp eq i32 %86, 0
br i1 %87, label %88, label %101
88: ; preds = %78
%89 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %8
%90 = load i8**, i8*** %5
%91 = load i32, i32* %10
%92 = sext i32 %91 to i64
%93 = getelementptr inbounds i8*, i8** %90, i64 %92
%94 = load i8*, i8** %93
%95 = load i8*, i8** %11
%96 = call i32 %89(i8* %94, i8* %95)
%97 = icmp eq i32 %96, 0
br i1 %97, label %98, label %101
98: ; preds = %88
%99 = load i32, i32* %9
%100 = add nsw i32 %99, 1
store i32 %100, i32* %9
br label %101
101: ; preds = %98, %88, %78
br label %32
102: ; preds = %32
%103 = load i8**, i8*** %5
%104 = load i32, i32* %6
%105 = load i32, i32* %10
%106 = sub nsw i32 %105, 1
%107 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %8
%108 = load i8**, i8*** %5
%109 = load i32, i32* %10
%110 = add nsw i32 %109, 1
%111 = load i32, i32* %7
%112 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %8
br label %113
113: ; preds = %102, %17
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @quicksort(i8** %0, i32 %1, i32 %2, i32 (i8*, i8*)* %3) {
%5 = icmp sgt i32 %2, %1
br i1 %5, label %6, label %68
6: ; preds = %4
%7 = add i32 %2, 1
br label %8
8: ; preds = %6, %63
%9 = phi i32 [ %1, %6 ], [ %64, %63 ]
%10 = tail call i64 (...) @rand()
%11 = trunc i64 %10 to i32
%12 = sub i32 %7, %9
%13 = urem i32 %11, %12
%14 = add i32 %13, %9
%15 = zext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i8*, i8** %0, i64 %15
%17 = load i8*, i8** %16
%18 = icmp slt i32 %9, %2
br i1 %18, label %19, label %63
19: ; preds = %8, %57
%20 = phi i32 [ %58, %57 ], [ %9, %8 ]
%21 = phi i32 [ %43, %57 ], [ %2, %8 ]
%22 = sext i32 %20 to i64
br label %23
23: ; preds = %23, %19
%24 = phi i64 [ %29, %23 ], [ %22, %19 ]
%25 = getelementptr inbounds i8*, i8** %0, i64 %24
%26 = load i8*, i8** %25
%27 = tail call i32 %3(i8* %26, i8* %17)
%28 = icmp slt i32 %27, 0
%29 = add i64 %24, 1
br i1 %28, label %23, label %30
30: ; preds = %23
%31 = getelementptr inbounds i8*, i8** %0, i64 %24
%32 = trunc i64 %24 to i32
%33 = sext i32 %21 to i64
br label %34
34: ; preds = %34, %30
%35 = phi i64 [ %40, %34 ], [ %33, %30 ]
%36 = getelementptr inbounds i8*, i8** %0, i64 %35
%37 = load i8*, i8** %36
%38 = tail call i32 %3(i8* %37, i8* %17)
%39 = icmp sgt i32 %38, 0
%40 = add i64 %35, -1
br i1 %39, label %34, label %41
41: ; preds = %34
%42 = getelementptr inbounds i8*, i8** %0, i64 %35
%43 = trunc i64 %35 to i32
%44 = icmp slt i32 %32, %43
br i1 %44, label %45, label %47
45: ; preds = %41
%46 = tail call i32 @swap(i8** %31, i8** %42)
br label %47
47: ; preds = %45, %41
%48 = load i8*, i8** %31
%49 = tail call i32 %3(i8* %48, i8* %17)
%50 = icmp eq i32 %49, 0
br i1 %50, label %51, label %57
51: ; preds = %47
%52 = load i8*, i8** %42
%53 = tail call i32 %3(i8* %52, i8* %17)
%54 = icmp eq i32 %53, 0
%55 = zext i1 %54 to i32
%56 = add nsw i32 %32, %55
br label %57
57: ; preds = %51, %47
%58 = phi i32 [ %32, %47 ], [ %56, %51 ]
%59 = icmp slt i32 %58, %43
br i1 %59, label %19, label %60
60: ; preds = %57
%61 = trunc i64 %35 to i32
%62 = add nsw i32 %61, 1
br label %63
63: ; preds = %60, %8
%64 = phi i32 [ %62, %60 ], [ %7, %8 ]
%65 = phi i32 [ %61, %60 ], [ %2, %8 ]
%66 = add nsw i32 %65, -1
tail call void @quicksort(i8** %0, i32 %9, i32 %66, i32 (i8*, i8*)* %3)
%67 = icmp slt i32 %64, %2
br i1 %67, label %8, label %68
68: ; preds = %63, %4
ret void
}