#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 rand();
int /*<<< orphan*/ swap(int *, int *);
int partion(int arr[], int p, int r) {
  int pivotIndex = p + rand() % (r - p + 1);
  int pivot;
  int i = p - 1;
  int j;
  pivot = arr[pivotIndex];
  swap(&arr[pivotIndex], &arr[r]);
  for (j = p; j < r; j++) {
    if (arr[j] < pivot) {
      i++;
      swap(&arr[i], &arr[j]);
    }
  }
  swap(&arr[i + 1], &arr[r]);
  return i + 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partion>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1040 <rand@plt>
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    -0xc(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    %edx,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11f2 <partion+0xd2>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11df <partion+0xbf>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
jmp    11e4 <partion+0xc4>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1193 <partion+0x73>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partion>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%ebx
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r12
xor    %eax,%eax
call   1040 <rand@plt>
mov    %ebx,%ecx
sub    %r15d,%ecx
add    $0x1,%ecx
cltd
idiv   %ecx
add    %r15d,%edx
lea    -0x1(%r15),%ebp
movslq %edx,%rax
lea    (%r12,%rax,4),%rdi
mov    (%r12,%rax,4),%r13d
movslq %ebx,%r14
lea    (%r12,%r14,4),%rsi
mov    %rsi,(%rsp)
call   1030 <swap@plt>
sub    %r15d,%r14d
jle    11a7 <partion+0x87>
movslq %r15d,%rax
lea    (%r12,%rax,4),%rbx
jmp    118a <partion+0x6a>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    $0x4,%rbx
add    $0xffffffff,%r14d
je     11a7 <partion+0x87>
cmp    %r13d,(%rbx)
jge    1180 <partion+0x60>
movslq %ebp,%rax
add    $0x1,%ebp
lea    (%r12,%rax,4),%rdi
add    $0x4,%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1030 <swap@plt>
jmp    1180 <partion+0x60>
movslq %ebp,%rax
add    $0x1,%ebp
lea    (%r12,%rax,4),%rdi
add    $0x4,%rdi
mov    (%rsp),%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    %ebp,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @partion(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* %5
%12 = call i32 (...) @rand()
%13 = load i32, i32* %6
%14 = load i32, i32* %5
%15 = sub nsw i32 %13, %14
%16 = add nsw i32 %15, 1
%17 = srem i32 %12, %16
%18 = add nsw i32 %11, %17
store i32 %18, i32* %7
%19 = load i32, i32* %5
%20 = sub nsw i32 %19, 1
store i32 %20, i32* %9
%21 = load i32*, i32** %4
%22 = load i32, i32* %7
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
store i32 %25, i32* %8
%26 = load i32*, i32** %4
%27 = load i32, i32* %7
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %28
%30 = load i32*, i32** %4
%31 = load i32, i32* %6
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %32
%34 = call i32 @swap(i32* %29, i32* %33)
%35 = load i32, i32* %5
store i32 %35, i32* %10
br label %36
36: ; preds = %61, %3
%37 = load i32, i32* %10
%38 = load i32, i32* %6
%39 = icmp slt i32 %37, %38
br i1 %39, label %40, label %64
40: ; preds = %36
%41 = load i32*, i32** %4
%42 = load i32, i32* %10
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
%46 = load i32, i32* %8
%47 = icmp slt i32 %45, %46
br i1 %47, label %48, label %60
48: ; preds = %40
%49 = load i32, i32* %9
%50 = add nsw i32 %49, 1
store i32 %50, i32* %9
%51 = load i32*, i32** %4
%52 = load i32, i32* %9
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %53
%55 = load i32*, i32** %4
%56 = load i32, i32* %10
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 %57
%59 = call i32 @swap(i32* %54, i32* %58)
br label %60
60: ; preds = %48, %40
br label %61
61: ; preds = %60
%62 = load i32, i32* %10
%63 = add nsw i32 %62, 1
store i32 %63, i32* %10
br label %36
64: ; preds = %36
%65 = load i32*, i32** %4
%66 = load i32, i32* %9
%67 = add nsw i32 %66, 1
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 %68
%70 = load i32*, i32** %4
%71 = load i32, i32* %6
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 %72
%74 = call i32 @swap(i32* %69, i32* %73)
%75 = load i32, i32* %9
%76 = add nsw i32 %75, 1
ret i32 %76
}

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