#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 pick_by_sort(int *x, int l, int u, int n) {
  if (l >= u)
    return (l);
  int m, i;
  m = l;
  for (i = l + 1; i <= u; i++) {
    if (x[i] < x[l])
      swap(x + (++m), x + i);
  }
  swap(x + l, x + m);
  if (m == (n - 1))
    return (x[m]);
  if (m < (n - 1))
    return (pick_by_sort(x, m + 1, u, n));
  return (pick_by_sort(x, l, m - 1, n));
}


x86 assembly (clang, -O0):
<pick_by_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jl     114c <pick_by_sort+0x2c>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    124d <pick_by_sort+0x12d>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     11c0 <pick_by_sort+0xa0>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11ad <pick_by_sort+0x8d>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
movslq -0x24(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1040 <swap@plt>
jmp    11b2 <pick_by_sort+0x92>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    115b <pick_by_sort+0x3b>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
movslq -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1040 <swap@plt>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    1207 <pick_by_sort+0xe7>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    124d <pick_by_sort+0x12d>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1235 <pick_by_sort+0x115>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <pick_by_sort@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    124d <pick_by_sort+0x12d>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <pick_by_sort@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<pick_by_sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
cmp    %edx,%esi
jge    1215 <pick_by_sort+0x105>
mov    %ecx,%r15d
mov    %edx,%r12d
mov    %rdi,%r13
add    $0xffffffff,%r15d
lea    0x4(%rdi),%rax
mov    %r15d,0x4(%rsp)
mov    %rax,0x8(%rsp)
movslq %esi,%rcx
lea    0x0(,%rcx,4),%rbx
add    %r13,%rbx
mov    %rcx,%rdx
neg    %rdx
mov    %rdx,0x18(%rsp)
mov    %rcx,0x20(%rsp)
lea    (%rax,%rcx,4),%rax
mov    %rax,0x10(%rsp)
mov    %esi,(%rsp)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x20(%rsp),%rax
mov    %esi,%ebp
cmp    %r12d,%esi
jge    11c8 <pick_by_sort+0xb8>
movslq %r12d,%r15
add    0x18(%rsp),%r15
mov    0x10(%rsp),%r14
mov    (%rsp),%ebp
jmp    119a <pick_by_sort+0x8a>
xchg   %ax,%ax
add    $0x4,%r14
add    $0xffffffffffffffff,%r15
je     11c0 <pick_by_sort+0xb0>
mov    (%r14),%eax
cmp    (%rbx),%eax
jge    1190 <pick_by_sort+0x80>
movslq %ebp,%rax
add    $0x1,%ebp
lea    0x4(,%rax,4),%rdi
add    %r13,%rdi
mov    %r14,%rsi
call   1030 <swap@plt>
jmp    1190 <pick_by_sort+0x80>
nopl   0x0(%rax)
movslq %ebp,%rax
mov    0x4(%rsp),%r15d
lea    0x0(,%rax,4),%r14
add    %r13,%r14
mov    %rbx,%rdi
mov    %r14,%rsi
call   1030 <swap@plt>
cmp    %r15d,%ebp
je     1219 <pick_by_sort+0x109>
jl     1200 <pick_by_sort+0xf0>
add    $0xffffffff,%ebp
mov    %ebp,%r12d
mov    (%rsp),%esi
cmp    %ebp,%esi
jl     1170 <pick_by_sort+0x60>
jmp    1215 <pick_by_sort+0x105>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%ebp
mov    %ebp,%esi
cmp    %r12d,%ebp
mov    0x8(%rsp),%rax
jl     1141 <pick_by_sort+0x31>
jmp    121c <pick_by_sort+0x10c>
mov    %esi,%ebp
jmp    121c <pick_by_sort+0x10c>
mov    (%r14),%ebp
mov    %ebp,%eax
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @pick_by_sort(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
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
%12 = load i32, i32* %7
%13 = load i32, i32* %8
%14 = icmp sge i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %17
15: ; preds = %4
%16 = load i32, i32* %7
store i32 %16, i32* %5
br label %91
17: ; preds = %4
%18 = load i32, i32* %7
store i32 %18, i32* %10
%19 = load i32, i32* %7
%20 = add nsw i32 %19, 1
store i32 %20, i32* %11
br label %21
21: ; preds = %49, %17
%22 = load i32, i32* %11
%23 = load i32, i32* %8
%24 = icmp sle i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %52
25: ; preds = %21
%26 = load i32*, i32** %6
%27 = load i32, i32* %11
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
%31 = load i32*, i32** %6
%32 = load i32, i32* %7
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = icmp slt i32 %30, %35
br i1 %36, label %37, label %48
37: ; preds = %25
%38 = load i32*, i32** %6
%39 = load i32, i32* %10
%40 = add nsw i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %10
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %41
%43 = load i32*, i32** %6
%44 = load i32, i32* %11
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %45
%47 = call i32 @swap(i32* %42, i32* %46)
br label %48
48: ; preds = %37, %25
br label %49
49: ; preds = %48
%50 = load i32, i32* %11
%51 = add nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %11
br label %21
52: ; preds = %21
%53 = load i32*, i32** %6
%54 = load i32, i32* %7
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 %55
%57 = load i32*, i32** %6
%58 = load i32, i32* %10
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 %59
%61 = call i32 @swap(i32* %56, i32* %60)
%62 = load i32, i32* %10
%63 = load i32, i32* %9
%64 = sub nsw i32 %63, 1
%65 = icmp eq i32 %62, %64
br i1 %65, label %66, label %72
66: ; preds = %52
%67 = load i32*, i32** %6
%68 = load i32, i32* %10
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 %69
%71 = load i32, i32* %70
store i32 %71, i32* %5
br label %91
72: ; preds = %52
%73 = load i32, i32* %10
%74 = load i32, i32* %9
%75 = sub nsw i32 %74, 1
%76 = icmp slt i32 %73, %75
br i1 %76, label %77, label %84
77: ; preds = %72
%78 = load i32*, i32** %6
%79 = load i32, i32* %10
%80 = add nsw i32 %79, 1
%81 = load i32, i32* %8
%82 = load i32, i32* %9
%83 = call i32 @pick_by_sort(i32* %78, i32 %80, i32 %81, i32 %82)
store i32 %83, i32* %5
br label %91
84: ; preds = %72
%85 = load i32*, i32** %6
%86 = load i32, i32* %7
%87 = load i32, i32* %10
%88 = sub nsw i32 %87, 1
%89 = load i32, i32* %9
%90 = call i32 @pick_by_sort(i32* %85, i32 %86, i32 %88, i32 %89)
store i32 %90, i32* %5
br label %91
91: ; preds = %84, %77, %66, %15
%92 = load i32, i32* %5
ret i32 %92
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @pick_by_sort(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp slt i32 %1, %2
br i1 %5, label %6, label %52
6: ; preds = %4
%7 = add nsw i32 %3, -1
br label %8
8: ; preds = %6, %46
%9 = phi i32 [ %2, %6 ], [ %14, %46 ]
%10 = phi i32 [ %1, %6 ], [ %47, %46 ]
%11 = sext i32 %10 to i64
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %11
br label %13
13: ; preds = %8, %49
%14 = phi i32 [ %9, %8 ], [ %50, %49 ]
%15 = icmp slt i32 %10, %14
br i1 %15, label %16, label %36
16: ; preds = %13
%17 = sext i32 %14 to i64
br label %18
18: ; preds = %16, %31
%19 = phi i64 [ %11, %16 ], [ %21, %31 ]
%20 = phi i32 [ %10, %16 ], [ %32, %31 ]
%21 = add nsw i64 %19, 1
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = load i32, i32* %12
%25 = icmp slt i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %31
26: ; preds = %18
%27 = add nsw i32 %20, 1
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %28
%30 = tail call i32 @swap(i32* %29, i32* %22)
br label %31
31: ; preds = %18, %26
%32 = phi i32 [ %27, %26 ], [ %20, %18 ]
%33 = icmp eq i64 %21, %17
br i1 %33, label %34, label %18
34: ; preds = %31
%35 = sext i32 %32 to i64
br label %36
36: ; preds = %34, %13
%37 = phi i64 [ %35, %34 ], [ %11, %13 ]
%38 = phi i32 [ %32, %34 ], [ %10, %13 ]
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %37
%40 = tail call i32 @swap(i32* %12, i32* %39)
%41 = icmp eq i32 %38, %7
br i1 %41, label %42, label %44
42: ; preds = %36
%43 = load i32, i32* %39
br label %52
44: ; preds = %36
%45 = icmp slt i32 %38, %7
br i1 %45, label %46, label %49
46: ; preds = %44
%47 = add nsw i32 %38, 1
%48 = icmp slt i32 %47, %14
br i1 %48, label %8, label %52
49: ; preds = %44
%50 = add nsw i32 %38, -1
%51 = icmp slt i32 %10, %50
br i1 %51, label %13, label %52
52: ; preds = %46, %49, %4, %42
%53 = phi i32 [ %43, %42 ], [ %1, %4 ], [ %10, %49 ], [ %47, %46 ]
ret i32 %53
}