#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 scalar_t__ int32_t;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ assert(int);
int /*<<< orphan*/ swap(scalar_t__ *, int, int);
void quick_sort(int32_t *data, int size) {
  if (size < 2)
    return;
  int l = 0, r = size - 1;
  int m = r;
  for (;;) {
    while (data[l] <= data[m] && l < m) {
      ++l;
    }
    while (data[r] >= data[m] && r > m) {
      --r;
    }
    if (l < r) {
      assert(data[l] != data[r]);
      swap(data, l, r);
      if (l == m)
        m = r;
      else if (r == m)
        m = l;
    } else {
      assert(l == r && l == m);
      break;
    }
  }
  quick_sort(data, m);
  ++m;
  quick_sort(data + m, size - m);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quick_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x2,-0xc(%rbp)
jge    114e <quick_sort+0x1e>
jmp    12de <quick_sort+0x1ae>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1169 <quick_sort+0x39>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rcx
mov    -0x8(%rbp),%rdx
movslq -0x18(%rbp),%rsi
xor    %eax,%eax
cmp    (%rdx,%rsi,8),%rcx
mov    %al,-0x19(%rbp)
jg     1198 <quick_sort+0x68>
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x19(%rbp)
mov    -0x19(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11a8 <quick_sort+0x78>
jmp    11b6 <quick_sort+0x86>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1169 <quick_sort+0x39>
jmp    11bb <quick_sort+0x8b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rcx
mov    -0x8(%rbp),%rdx
movslq -0x18(%rbp),%rsi
xor    %eax,%eax
cmp    (%rdx,%rsi,8),%rcx
mov    %al,-0x1a(%rbp)
jl     11ea <quick_sort+0xba>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
setg   %al
mov    %al,-0x1a(%rbp)
mov    -0x1a(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11fa <quick_sort+0xca>
jmp    1208 <quick_sort+0xd8>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11bb <quick_sort+0x8b>
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    127b <quick_sort+0x14b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,8),%rax
setne  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edx
call   1050 <swap@plt>
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    125f <quick_sort+0x12f>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1276 <quick_sort+0x146>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    1271 <quick_sort+0x141>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1276 <quick_sort+0x146>
jmp    12aa <quick_sort+0x17a>
mov    -0x10(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x1b(%rbp)
jne    1298 <quick_sort+0x168>
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
sete   %al
mov    %al,-0x1b(%rbp)
mov    -0x1b(%rbp),%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
jmp    12af <quick_sort+0x17f>
jmp    1164 <quick_sort+0x34>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%esi
call   1040 <quick_sort@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
sub    -0x18(%rbp),%esi
call   1040 <quick_sort@plt>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quick_sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
cmp    $0x2,%esi
jge    1152 <quick_sort+0x22>
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    %rdi,%r15
jmp    11a9 <quick_sort+0x79>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r14d,%ebx
add    $0x1,%ebx
mov    %ebx,%eax
sub    %r9d,%eax
sub    %r9d,%r8d
lea    (%r8,%r15,1),%ecx
add    $0x1,%ecx
xor    %ecx,%edx
xor    %eax,%ebp
xor    %edi,%edi
or     %edx,%ebp
sete   %dil
call   1030 <assert@plt>
mov    0x10(%rsp),%r15
mov    %r15,%rdi
mov    %r14d,%esi
call   1040 <quick_sort@plt>
movslq %ebx,%rax
lea    (%r15,%rax,8),%r15
mov    0x18(%rsp),%rsi
sub    %eax,%esi
cmp    $0x1,%esi
jle    1143 <quick_sort+0x13>
mov    %rsi,0x18(%rsp)
lea    -0x1(%rsi),%r8d
xor    %r9d,%r9d
mov    %r8d,%r14d
mov    %r15,0x10(%rsp)
nopl   (%rax)
movslq %r14d,%rbx
mov    (%r15,%rbx,8),%rcx
movslq %r9d,%r11
lea    (%r15,%r11,8),%rdi
xor    %ebp,%ebp
mov    %rbp,%rdx
mov    (%rdi,%rbp,8),%rsi
add    $0x1,%rbp
cmp    %rcx,%rsi
jg     11e9 <quick_sort+0xb9>
lea    (%r11,%rdx,1),%rax
cmp    %rbx,%rax
jl     11d0 <quick_sort+0xa0>
movslq %r8d,%r10
lea    (%r11,%rbp,1),%r12
add    $0xffffffffffffffff,%r12
lea    (%r15,%r10,8),%r11
xor    %edi,%edi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%r11,%rdi,8),%rax
lea    -0x1(%rdi),%r15
cmp    %rcx,%rax
jl     1218 <quick_sort+0xe8>
add    %r10,%rdi
cmp    %rbx,%rdi
mov    %r15,%rdi
jg     1200 <quick_sort+0xd0>
lea    -0x1(%r9),%ebx
add    %rbp,%rbx
lea    0x1(%r8),%ecx
lea    (%rcx,%r15,1),%r13
cmp    %r13d,%ebx
jge    1160 <quick_sort+0x30>
mov    %r14d,%edx
mov    %r14d,0xc(%rsp)
sub    %r9d,%r14d
add    $0x1,%r14d
mov    %r12,0x20(%rsp)
mov    %edx,%r12d
neg    %r12d
add    %rcx,%r12
add    %r15,%r12
xor    %edi,%edi
cmp    %rax,%rsi
setne  %dil
call   1030 <assert@plt>
mov    0x10(%rsp),%r15
mov    %r15,%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    %r13d,%edx
call   1050 <swap@plt>
test   %r12d,%r12d
cmovne 0xc(%rsp),%ebx
cmp    %ebp,%r14d
mov    %r13d,%r14d
cmovne %ebx,%r14d
mov    0x20(%rsp),%r9
mov    %r13d,%r8d
jmp    11c0 <quick_sort+0x90>

LLVM IR (-O0):
define void @quick_sort(i64* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i64*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i64* %0, i64** %3
store i32 %1, i32* %4
%8 = load i32, i32* %4
%9 = icmp slt i32 %8, 2
br i1 %9, label %10, label %11
10: ; preds = %2
br label %119
11: ; preds = %2
store i32 0, i32* %5
%12 = load i32, i32* %4
%13 = sub nsw i32 %12, 1
store i32 %13, i32* %6
%14 = load i32, i32* %6
store i32 %14, i32* %7
br label %15
15: ; preds = %106, %11
br label %16
16: ; preds = %34, %15
%17 = load i64*, i64** %3
%18 = load i32, i32* %5
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i64, i64* %17, i64 %19
%21 = load i64, i64* %20
%22 = load i64*, i64** %3
%23 = load i32, i32* %7
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i64, i64* %22, i64 %24
%26 = load i64, i64* %25
%27 = icmp sle i64 %21, %26
br i1 %27, label %28, label %32
28: ; preds = %16
%29 = load i32, i32* %5
%30 = load i32, i32* %7
%31 = icmp slt i32 %29, %30
br label %32
32: ; preds = %28, %16
%33 = phi i1 [ false, %16 ], [ %31, %28 ]
br i1 %33, label %34, label %37
34: ; preds = %32
%35 = load i32, i32* %5
%36 = add nsw i32 %35, 1
store i32 %36, i32* %5
br label %16
37: ; preds = %32
br label %38
38: ; preds = %56, %37
%39 = load i64*, i64** %3
%40 = load i32, i32* %6
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i64, i64* %39, i64 %41
%43 = load i64, i64* %42
%44 = load i64*, i64** %3
%45 = load i32, i32* %7
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i64, i64* %44, i64 %46
%48 = load i64, i64* %47
%49 = icmp sge i64 %43, %48
br i1 %49, label %50, label %54
50: ; preds = %38
%51 = load i32, i32* %6
%52 = load i32, i32* %7
%53 = icmp sgt i32 %51, %52
br label %54
54: ; preds = %50, %38
%55 = phi i1 [ false, %38 ], [ %53, %50 ]
br i1 %55, label %56, label %59
56: ; preds = %54
%57 = load i32, i32* %6
%58 = add nsw i32 %57, -1
store i32 %58, i32* %6
br label %38
59: ; preds = %54
%60 = load i32, i32* %5
%61 = load i32, i32* %6
%62 = icmp slt i32 %60, %61
br i1 %62, label %63, label %94
63: ; preds = %59
%64 = load i64*, i64** %3
%65 = load i32, i32* %5
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i64, i64* %64, i64 %66
%68 = load i64, i64* %67
%69 = load i64*, i64** %3
%70 = load i32, i32* %6
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i64, i64* %69, i64 %71
%73 = load i64, i64* %72
%74 = icmp ne i64 %68, %73
%75 = zext i1 %74 to i32
%76 = call i32 @assert(i32 %75)
%77 = load i64*, i64** %3
%78 = load i32, i32* %5
%79 = load i32, i32* %6
%80 = call i32 @swap(i64* %77, i32 %78, i32 %79)
%81 = load i32, i32* %5
%82 = load i32, i32* %7
%83 = icmp eq i32 %81, %82
br i1 %83, label %84, label %86
84: ; preds = %63
%85 = load i32, i32* %6
store i32 %85, i32* %7
br label %93
86: ; preds = %63
%87 = load i32, i32* %6
%88 = load i32, i32* %7
%89 = icmp eq i32 %87, %88
br i1 %89, label %90, label %92
90: ; preds = %86
%91 = load i32, i32* %5
store i32 %91, i32* %7
br label %92
92: ; preds = %90, %86
br label %93
93: ; preds = %92, %84
br label %106
94: ; preds = %59
%95 = load i32, i32* %5
%96 = load i32, i32* %6
%97 = icmp eq i32 %95, %96
br i1 %97, label %98, label %102
98: ; preds = %94
%99 = load i32, i32* %5
%100 = load i32, i32* %7
%101 = icmp eq i32 %99, %100
br label %102
102: ; preds = %98, %94
%103 = phi i1 [ false, %94 ], [ %101, %98 ]
%104 = zext i1 %103 to i32
%105 = call i32 @assert(i32 %104)
br label %107
106: ; preds = %93
br label %15
107: ; preds = %102
%108 = load i64*, i64** %3
%109 = load i32, i32* %7
%110 = load i32, i32* %7
%111 = add nsw i32 %110, 1
store i32 %111, i32* %7
%112 = load i64*, i64** %3
%113 = load i32, i32* %7
%114 = sext i32 %113 to i64
%115 = getelementptr inbounds i64, i64* %112, i64 %114
%116 = load i32, i32* %4
%117 = load i32, i32* %7
%118 = sub nsw i32 %116, %117
br label %119
119: ; preds = %107, %10
ret void
}

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