#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 partition(int start, int end, int *ar, int ar_size) {
  int index = ar[end - 1];
  int pIndex = start;
  int i = 0;
  int temps = 0;
  for (i = start; i < end - 1; i++) {
    if (ar[i] <= index) {
      int temp = ar[i];
      ar[i] = ar[pIndex];
      ar[pIndex] = temp;
      pIndex = pIndex + 1;
    }
  }
  temps = ar[pIndex];
  ar[pIndex] = index;
  ar[end - 1] = temps;
  printf("pIndex : %d\n", ar[pIndex]);
  for (i = 0; i < ar_size; i++) {
    printf("%d ", ar[i]);
  }
  printf("\n");
  return pIndex;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11c5 <partition+0xb5>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     11b2 <partition+0xa2>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%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 -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11b7 <partition+0xa7>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1152 <partition+0x42>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
lea    0xdfa(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1247 <partition+0x137>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
lea    0xddb(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1214 <partition+0x104>
lea    0xdbd(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %ecx,%ebp
mov    %rdx,%r12
mov    %edi,%r14d
movslq %esi,%rcx
lea    -0x1(%rcx),%rax
lea    -0x1(%rcx),%edx
mov    -0x4(%r12,%rcx,4),%ecx
cmp    %edi,%edx
jle    1178 <partition+0x58>
movslq %r14d,%rdx
mov    %eax,%edi
sub    %r14d,%edi
mov    %rdx,%rsi
not    %rsi
test   $0x1,%dil
je     1173 <partition+0x53>
mov    (%r12,%rdx,4),%edi
cmp    %ecx,%edi
jg     116f <partition+0x4f>
mov    (%r12,%rdx,4),%ebx
mov    %ebx,(%r12,%rdx,4)
mov    %edi,(%r12,%rdx,4)
add    $0x1,%r14d
add    $0x1,%rdx
add    %rax,%rsi
jne    11dd <partition+0xbd>
movslq %r14d,%rdx
mov    (%r12,%rdx,4),%esi
mov    %ecx,(%r12,%rdx,4)
mov    %esi,(%r12,%rax,4)
mov    (%r12,%rdx,4),%esi
lea    0xe6e(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
test   %ebp,%ebp
jle    11c7 <partition+0xa7>
mov    %ebp,%ebp
lea    0xe67(%rip),%r15
xor    %ebx,%ebx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%r12,%rbx,4),%esi
mov    %r15,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%rbp
jne    11b0 <partition+0x90>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
mov    %r14d,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
lea    0x1(%rax),%rsi
add    $0x1,%rdx
jmp    11fd <partition+0xdd>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x2,%rdx
cmp    %rdx,%rsi
je     1178 <partition+0x58>
mov    -0x4(%r12,%rdx,4),%edi
cmp    %ecx,%edi
jg     121a <partition+0xfa>
movslq %r14d,%r14
mov    (%r12,%r14,4),%ebx
mov    %ebx,-0x4(%r12,%rdx,4)
mov    %edi,(%r12,%r14,4)
add    $0x1,%r14d
mov    (%r12,%rdx,4),%edi
cmp    %ecx,%edi
jg     11f0 <partition+0xd0>
movslq %r14d,%r14
mov    (%r12,%r14,4),%ebx
mov    %ebx,(%r12,%rdx,4)
mov    %edi,(%r12,%r14,4)
add    $0x1,%r14d
jmp    11f0 <partition+0xd0>

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

LLVM IR (-O2):
@.str = [13 x i8] c"pIndex : %d\0A\00"
@.str.1 = [4 x i8] c"%d \00"
define i32 @partition(i32 %0, i32 %1, i32* nocapture %2, i32 %3) {
%5 = add nsw i32 %1, -1
%6 = sext i32 %5 to i64
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %6
%8 = load i32, i32* %7
%9 = icmp sgt i32 %5, %0
br i1 %9, label %10, label %60
10: ; preds = %4
%11 = sext i32 %0 to i64
%12 = sub nsw i64 %6, %11
%13 = xor i64 %11, -1
%14 = and i64 %12, 1
%15 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %15, label %28, label %16
16: ; preds = %10
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %11
%18 = load i32, i32* %17
%19 = icmp sgt i32 %18, %8
br i1 %19, label %25, label %20
20: ; preds = %16
%21 = sext i32 %0 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
store i32 %23, i32* %17
store i32 %18, i32* %22
%24 = add nsw i32 %0, 1
br label %25
25: ; preds = %20, %16
%26 = phi i32 [ %24, %20 ], [ %0, %16 ]
%27 = add nsw i64 %11, 1
br label %28
28: ; preds = %25, %10
%29 = phi i32 [ undef, %10 ], [ %26, %25 ]
%30 = phi i64 [ %11, %10 ], [ %27, %25 ]
%31 = phi i32 [ %0, %10 ], [ %26, %25 ]
%32 = sub nsw i64 0, %6
%33 = icmp eq i64 %13, %32
br i1 %33, label %60, label %34
34: ; preds = %28, %56
%35 = phi i64 [ %58, %56 ], [ %30, %28 ]
%36 = phi i32 [ %57, %56 ], [ %31, %28 ]
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %35
%38 = load i32, i32* %37
%39 = icmp sgt i32 %38, %8
br i1 %39, label %45, label %40
40: ; preds = %34
%41 = sext i32 %36 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
store i32 %43, i32* %37
store i32 %38, i32* %42
%44 = add nsw i32 %36, 1
br label %45
45: ; preds = %34, %40
%46 = phi i32 [ %44, %40 ], [ %36, %34 ]
%47 = add nsw i64 %35, 1
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %47
%49 = load i32, i32* %48
%50 = icmp sgt i32 %49, %8
br i1 %50, label %56, label %51
51: ; preds = %45
%52 = sext i32 %46 to i64
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %52
%54 = load i32, i32* %53
store i32 %54, i32* %48
store i32 %49, i32* %53
%55 = add nsw i32 %46, 1
br label %56
56: ; preds = %51, %45
%57 = phi i32 [ %55, %51 ], [ %46, %45 ]
%58 = add nsw i64 %35, 2
%59 = icmp eq i64 %58, %6
br i1 %59, label %60, label %34
60: ; preds = %28, %56, %4
%61 = phi i32 [ %0, %4 ], [ %29, %28 ], [ %57, %56 ]
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %62
%64 = load i32, i32* %63
store i32 %8, i32* %63
store i32 %64, i32* %7
%65 = load i32, i32* %63
%66 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([13 x i8], [13 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %65)
%67 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %67, label %68, label %77
68: ; preds = %60
%69 = zext i32 %3 to i64
br label %70
70: ; preds = %68, %70
%71 = phi i64 [ 0, %68 ], [ %75, %70 ]
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %71
%73 = load i32, i32* %72
%74 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %73)
%75 = add nuw nsw i64 %71, 1
%76 = icmp eq i64 %75, %69
br i1 %76, label %77, label %70
77: ; preds = %70, %60
%78 = tail call i32 @putchar(i32 10)
ret i32 %61
}