#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 partition2(int *, int, int);
void quicksort_iterative(int *array, int len) {
  int stack[64];
  int top = -1;
  int l = 0, h = len - 1, m;
  stack[++top] = l;
  stack[++top] = h;
  while (top >= 0) {
    h = stack[top--];
    l = stack[top--];
    m = partition2(array, l, h);
    if (l < m - 1) {
      stack[++top] = l;
      stack[++top] = m - 1;
    }
    if (m + 1 < h) {
      stack[++top] = m + 1;
      stack[++top] = h;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quicksort_iterative>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x120,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0x114(%rbp)
ff ff ff
movl   $0x0,-0x118(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x11c(%rbp)
mov    -0x118(%rbp),%ecx
mov    -0x114(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x114(%rbp)
cltq
mov    %ecx,-0x110(%rbp,%rax,4)
mov    -0x11c(%rbp),%ecx
mov    -0x114(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x114(%rbp)
cltq
mov    %ecx,-0x110(%rbp,%rax,4)
cmpl   $0x0,-0x114(%rbp)
jl     1295 <quicksort_iterative+0x185>
mov    -0x114(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x114(%rbp)
cltq
mov    -0x110(%rbp,%rax,4),%eax
mov    %eax,-0x11c(%rbp)
mov    -0x114(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x114(%rbp)
cltq
mov    -0x110(%rbp,%rax,4),%eax
mov    %eax,-0x118(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x118(%rbp),%esi
mov    -0x11c(%rbp),%edx
call   1030 <partition2@plt>
mov    %eax,-0x120(%rbp)
mov    -0x118(%rbp),%eax
mov    -0x120(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    123c <quicksort_iterative+0x12c>
mov    -0x118(%rbp),%ecx
mov    -0x114(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x114(%rbp)
cltq
mov    %ecx,-0x110(%rbp,%rax,4)
mov    -0x120(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    -0x114(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x114(%rbp)
cltq
mov    %ecx,-0x110(%rbp,%rax,4)
mov    -0x120(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cmp    -0x11c(%rbp),%eax
jge    1290 <quicksort_iterative+0x180>
mov    -0x120(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    -0x114(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x114(%rbp)
cltq
mov    %ecx,-0x110(%rbp,%rax,4)
mov    -0x11c(%rbp),%ecx
mov    -0x114(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x114(%rbp)
cltq
mov    %ecx,-0x110(%rbp,%rax,4)
jmp    117e <quicksort_iterative+0x6e>
add    $0x120,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quicksort_iterative>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x108,%rsp
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r14
add    $0xffffffff,%r15d
movl   $0x0,(%rsp)
mov    %r15d,0x4(%rsp)
mov    $0x1,%ebp
jmp    1154 <quicksort_iterative+0x44>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %ebp,%rcx
mov    %eax,0x4(%rsp,%rcx,4)
add    $0x2,%ebp
mov    %r15d,(%rsp,%rbp,4)
mov    %ebp,%eax
mov    (%rsp,%rax,4),%r15d
movslq %ebp,%rax
mov    -0x4(%rsp,%rax,4),%ebx
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    %r15d,%edx
call   1030 <partition2@plt>
lea    -0x1(%rax),%ecx
cmp    %ecx,%ebx
jge    1180 <quicksort_iterative+0x70>
mov    %ebp,%edx
mov    %ecx,(%rsp,%rdx,4)
jmp    1183 <quicksort_iterative+0x73>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0xfffffffe,%ebp
add    $0x1,%eax
cmp    %r15d,%eax
jl     1140 <quicksort_iterative+0x30>
test   %ebp,%ebp
jns    114e <quicksort_iterative+0x3e>
add    $0x108,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @quicksort_iterative(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca [64 x i32]
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 -1, i32* %6
store i32 0, i32* %7
%10 = load i32, i32* %4
%11 = sub nsw i32 %10, 1
store i32 %11, i32* %8
%12 = load i32, i32* %7
%13 = load i32, i32* %6
%14 = add nsw i32 %13, 1
store i32 %14, i32* %6
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds [64 x i32], [64 x i32]* %5, i64 0, i64 %15
store i32 %12, i32* %16
%17 = load i32, i32* %8
%18 = load i32, i32* %6
%19 = add nsw i32 %18, 1
store i32 %19, i32* %6
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds [64 x i32], [64 x i32]* %5, i64 0, i64 %20
store i32 %17, i32* %21
br label %22
22: ; preds = %73, %2
%23 = load i32, i32* %6
%24 = icmp sge i32 %23, 0
br i1 %24, label %25, label %74
25: ; preds = %22
%26 = load i32, i32* %6
%27 = add nsw i32 %26, -1
store i32 %27, i32* %6
%28 = sext i32 %26 to i64
%29 = getelementptr inbounds [64 x i32], [64 x i32]* %5, i64 0, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
store i32 %30, i32* %8
%31 = load i32, i32* %6
%32 = add nsw i32 %31, -1
store i32 %32, i32* %6
%33 = sext i32 %31 to i64
%34 = getelementptr inbounds [64 x i32], [64 x i32]* %5, i64 0, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
store i32 %35, i32* %7
%36 = load i32*, i32** %3
%37 = load i32, i32* %7
%38 = load i32, i32* %8
%39 = call i32 @partition2(i32* %36, i32 %37, i32 %38)
store i32 %39, i32* %9
%40 = load i32, i32* %7
%41 = load i32, i32* %9
%42 = sub nsw i32 %41, 1
%43 = icmp slt i32 %40, %42
br i1 %43, label %44, label %56
44: ; preds = %25
%45 = load i32, i32* %7
%46 = load i32, i32* %6
%47 = add nsw i32 %46, 1
store i32 %47, i32* %6
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds [64 x i32], [64 x i32]* %5, i64 0, i64 %48
store i32 %45, i32* %49
%50 = load i32, i32* %9
%51 = sub nsw i32 %50, 1
%52 = load i32, i32* %6
%53 = add nsw i32 %52, 1
store i32 %53, i32* %6
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds [64 x i32], [64 x i32]* %5, i64 0, i64 %54
store i32 %51, i32* %55
br label %56
56: ; preds = %44, %25
%57 = load i32, i32* %9
%58 = add nsw i32 %57, 1
%59 = load i32, i32* %8
%60 = icmp slt i32 %58, %59
br i1 %60, label %61, label %73
61: ; preds = %56
%62 = load i32, i32* %9
%63 = add nsw i32 %62, 1
%64 = load i32, i32* %6
%65 = add nsw i32 %64, 1
store i32 %65, i32* %6
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds [64 x i32], [64 x i32]* %5, i64 0, i64 %66
store i32 %63, i32* %67
%68 = load i32, i32* %8
%69 = load i32, i32* %6
%70 = add nsw i32 %69, 1
store i32 %70, i32* %6
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds [64 x i32], [64 x i32]* %5, i64 0, i64 %71
store i32 %68, i32* %72
br label %73
73: ; preds = %61, %56
br label %22
74: ; preds = %22
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @quicksort_iterative(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca [64 x i32]
%4 = bitcast [64 x i32]* %3 to i8*
%5 = add nsw i32 %1, -1
%6 = getelementptr inbounds [64 x i32], [64 x i32]* %3, i64 0, i64 0
store i32 0, i32* %6
%7 = getelementptr inbounds [64 x i32], [64 x i32]* %3, i64 0, i64 1
store i32 %5, i32* %7
br label %8
8: ; preds = %35, %2
%9 = phi i32 [ %5, %2 ], [ %39, %35 ]
%10 = phi i32 [ 1, %2 ], [ %36, %35 ]
%11 = add nsw i32 %10, -1
%12 = add nsw i32 %10, -2
%13 = sext i32 %11 to i64
%14 = getelementptr inbounds [64 x i32], [64 x i32]* %3, i64 0, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
%16 = tail call i32 @partition2(i32* %0, i32 %15, i32 %9)
%17 = add nsw i32 %16, -1
%18 = icmp slt i32 %15, %17
br i1 %18, label %19, label %22
19: ; preds = %8
%20 = zext i32 %10 to i64
%21 = getelementptr inbounds [64 x i32], [64 x i32]* %3, i64 0, i64 %20
store i32 %17, i32* %21
br label %22
22: ; preds = %19, %8
%23 = phi i32 [ %10, %19 ], [ %12, %8 ]
%24 = add nsw i32 %16, 1
%25 = icmp slt i32 %24, %9
br i1 %25, label %26, label %33
26: ; preds = %22
%27 = add nsw i32 %23, 1
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds [64 x i32], [64 x i32]* %3, i64 0, i64 %28
store i32 %24, i32* %29
%30 = add nsw i32 %23, 2
%31 = zext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds [64 x i32], [64 x i32]* %3, i64 0, i64 %31
store i32 %9, i32* %32
br label %35
33: ; preds = %22
%34 = icmp sgt i32 %23, -1
br i1 %34, label %35, label %40
35: ; preds = %26, %33
%36 = phi i32 [ %30, %26 ], [ %23, %33 ]
%37 = zext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds [64 x i32], [64 x i32]* %3, i64 0, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
br label %8
40: ; preds = %33
ret void
}