#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 firstMissingPositive(int *nums, int numsSize) {
  if (numsSize == 0) {
    return 1;
  }
  int i = 0;
  while (i < numsSize) {
    if (nums[i] != i + 1 && nums[i] > 0 && nums[i] <= numsSize &&
        nums[nums[i] - 1] != nums[i]) {
      swap(nums + i, nums + nums[i] - 1);
    } else {
      i++;
    }
  }
  for (i = 0; i < numsSize; i++) {
    if (nums[i] != i + 1) {
      break;
    }
  }
  return i + 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<firstMissingPositive>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jne    1135 <firstMissingPositive+0x25>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    123f <firstMissingPositive+0x12f>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11f2 <firstMissingPositive+0xe2>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
je     11e4 <firstMissingPositive+0xd4>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jle    11e4 <firstMissingPositive+0xd4>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     11e4 <firstMissingPositive+0xd4>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
je     11e4 <firstMissingPositive+0xd4>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movslq (%rax,%rcx,4),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
call   1030 <swap@plt>
jmp    11ed <firstMissingPositive+0xdd>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    113c <firstMissingPositive+0x2c>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1236 <firstMissingPositive+0x126>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
je     1223 <firstMissingPositive+0x113>
jmp    1236 <firstMissingPositive+0x126>
jmp    1228 <firstMissingPositive+0x118>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11f9 <firstMissingPositive+0xe9>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<firstMissingPositive>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
test   %esi,%esi
je     118c <firstMissingPositive+0x7c>
mov    %esi,%ebx
mov    %rdi,%r14
jle    1166 <firstMissingPositive+0x56>
lea    -0x4(%r14),%r15
xor    %ebp,%ebp
jmp    1136 <firstMissingPositive+0x26>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %eax,%ebp
cmp    %ebx,%eax
jge    1166 <firstMissingPositive+0x56>
movslq %ebp,%rcx
mov    (%r14,%rcx,4),%edx
lea    0x1(%rcx),%eax
cmp    %ebx,%edx
jg     1130 <firstMissingPositive+0x20>
cmp    %eax,%edx
je     1130 <firstMissingPositive+0x20>
test   %edx,%edx
jle    1130 <firstMissingPositive+0x20>
lea    -0x1(%rdx),%esi
cmp    %edx,(%r14,%rsi,4)
je     1130 <firstMissingPositive+0x20>
lea    (%r14,%rcx,4),%rdi
lea    (%r15,%rdx,4),%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    %ebp,%eax
jmp    1130 <firstMissingPositive+0x20>
xor    %eax,%eax
test   %ebx,%ebx
cmovle %eax,%ebx
nopl   (%rax)
cmp    %rax,%rbx
je     1187 <firstMissingPositive+0x77>
mov    (%r14,%rax,4),%ecx
add    $0x1,%rax
cmp    %rcx,%rax
je     1170 <firstMissingPositive+0x60>
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,%ebx
add    $0x1,%ebx
jmp    1191 <firstMissingPositive+0x81>
mov    $0x1,%ebx
mov    %ebx,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

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