#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 partition(int *a, int l, int h) {
  int i, j;
  int pivot;
  j = l + rand() % (h - l);
  pivot = a[j];
  swap(&a[j], &a[h]);
  i = l;
  for (j = l; j < h; j++) {
    if (a[j] < pivot) {
      swap(&a[i++], &a[j]);
    }
  }
  swap(&a[i], &a[h]);
  return i;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1040 <rand@plt>
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    -0xc(%rbp),%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    %edx,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x18(%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,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11ec <partition+0xcc>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11d9 <partition+0xb9>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
jmp    11de <partition+0xbe>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    118d <partition+0x6d>
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    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%ebx
mov    %esi,%r13d
mov    %rdi,%r15
xor    %eax,%eax
call   1040 <rand@plt>
mov    %ebx,%ecx
sub    %r13d,%ecx
cltd
idiv   %ecx
add    %r13d,%edx
movslq %edx,%rax
lea    (%r15,%rax,4),%rdi
mov    (%r15,%rax,4),%r12d
movslq %ebx,%rbp
lea    (%r15,%rbp,4),%r14
mov    %r14,%rsi
call   1030 <swap@plt>
sub    %r13d,%ebp
jle    1193 <partition+0x73>
movslq %r13d,%rax
lea    (%r15,%rax,4),%rbx
jmp    1179 <partition+0x59>
nopl   (%rax)
add    $0x4,%rbx
add    $0xffffffff,%ebp
je     1193 <partition+0x73>
cmp    %r12d,(%rbx)
jge    1170 <partition+0x50>
movslq %r13d,%rax
add    $0x1,%r13d
lea    (%r15,%rax,4),%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1030 <swap@plt>
jmp    1170 <partition+0x50>
movslq %r13d,%rbx
lea    (%r15,%rbx,4),%rdi
mov    %r14,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    %ebx,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
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
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%10 = load i32, i32* %5
%11 = call i32 (...) @rand()
%12 = load i32, i32* %6
%13 = load i32, i32* %5
%14 = sub nsw i32 %12, %13
%15 = srem i32 %11, %14
%16 = add nsw i32 %10, %15
store i32 %16, i32* %8
%17 = load i32*, i32** %4
%18 = load i32, i32* %8
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
store i32 %21, i32* %9
%22 = load i32*, i32** %4
%23 = load i32, i32* %8
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %24
%26 = load i32*, i32** %4
%27 = load i32, i32* %6
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %28
%30 = call i32 @swap(i32* %25, i32* %29)
%31 = load i32, i32* %5
store i32 %31, i32* %7
%32 = load i32, i32* %5
store i32 %32, i32* %8
br label %33
33: ; preds = %57, %3
%34 = load i32, i32* %8
%35 = load i32, i32* %6
%36 = icmp slt i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %60
37: ; preds = %33
%38 = load i32*, i32** %4
%39 = load i32, i32* %8
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = load i32, i32* %9
%44 = icmp slt i32 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %56
45: ; preds = %37
%46 = load i32*, i32** %4
%47 = load i32, i32* %7
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %7
%49 = sext i32 %47 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %49
%51 = load i32*, i32** %4
%52 = load i32, i32* %8
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %53
%55 = call i32 @swap(i32* %50, i32* %54)
br label %56
56: ; preds = %45, %37
br label %57
57: ; preds = %56
%58 = load i32, i32* %8
%59 = add nsw i32 %58, 1
store i32 %59, i32* %8
br label %33
60: ; preds = %33
%61 = load i32*, i32** %4
%62 = load i32, i32* %7
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %61, i64 %63
%65 = load i32*, i32** %4
%66 = load i32, i32* %6
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 %67
%69 = call i32 @swap(i32* %64, i32* %68)
%70 = load i32, i32* %7
ret i32 %70
}

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