#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*/ swap(int *, int *, int, int);
void quick_sort(int *arr, int *end, int length) {
  if (length <= 0)
    return;
  int pivot = arr[length - 1], wall = 0;
  for (int i = 0; i < length - 1; i++)
    if (pivot > arr[i]) {
      swap(arr, end, wall, i);
      wall += 1;
    }
  swap(arr, end, wall, length - 1);
  quick_sort(arr + wall + 1, end + wall + 1, length - wall - 1);
  quick_sort(arr, end, wall);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quick_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jg     1142 <quick_sort+0x22>
jmp    1211 <quick_sort+0xf1>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11b7 <quick_sort+0x97>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    11a4 <quick_sort+0x84>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%ecx
call   1040 <swap@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11a9 <quick_sort+0x89>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1163 <quick_sort+0x43>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
call   1040 <swap@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
add    $0x4,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
add    $0x4,%rsi
mov    -0x14(%rbp),%edx
sub    -0x1c(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
call   1030 <quick_sort@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
call   1030 <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    $0x18,%rsp
mov    %rsi,(%rsp)
test   %edx,%edx
jle    11e4 <quick_sort+0xc4>
mov    %edx,%r15d
mov    %rdi,%r12
lea    0x4(%rdi),%rax
mov    %rax,0x10(%rsp)
mov    (%rsp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,0x8(%rsp)
jmp    119c <quick_sort+0x7c>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r12,%rdi
mov    (%rsp),%rsi
mov    %ebp,%edx
mov    %r13d,%ecx
call   1040 <swap@plt>
movslq %ebp,%rbx
mov    0x10(%rsp),%rax
lea    (%rax,%rbx,4),%rdi
mov    0x8(%rsp),%rax
lea    (%rax,%rbx,4),%rsi
mov    %ebx,%eax
not    %eax
add    %eax,%r15d
mov    %r15d,%edx
call   1030 <quick_sort@plt>
mov    %ebp,%r15d
test   %ebx,%ebx
jle    11e4 <quick_sort+0xc4>
lea    -0x1(%r15),%r13d
xor    %ebp,%ebp
cmp    $0x2,%r15d
jb     1160 <quick_sort+0x40>
mov    (%r12,%r13,4),%r14d
xor    %ebx,%ebx
xor    %ebp,%ebp
jmp    11c9 <quick_sort+0xa9>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r13
je     1160 <quick_sort+0x40>
cmp    (%r12,%rbx,4),%r14d
jle    11c0 <quick_sort+0xa0>
mov    %r12,%rdi
mov    (%rsp),%rsi
mov    %ebp,%edx
mov    %ebx,%ecx
call   1040 <swap@plt>
add    $0x1,%ebp
jmp    11c0 <quick_sort+0xa0>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

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