#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 choose_pivot(int *, int, int);
int partition(int *A, int i, int j) {
  int pivot_index;
  int pivot_value;
  pivot_index = choose_pivot(A, i, j);
  pivot_value = A[pivot_index];
  while (1) {
    while (A[i] < pivot_value) {
      i++;
    }
    while (A[j] > pivot_value) {
      j--;
    }
    if (i < j) {
      {
        int tmp;
        tmp = A[i];
        A[i] = A[j];
        A[j] = tmp;
      };
    } else {
      break;
    }
  }
  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    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <choose_pivot@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1147 <partition+0x37>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1169 <partition+0x59>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1147 <partition+0x37>
jmp    116e <partition+0x5e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jle    1190 <partition+0x80>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    116e <partition+0x5e>
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11d3 <partition+0xc3>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11d8 <partition+0xc8>
jmp    11dd <partition+0xcd>
jmp    1142 <partition+0x32>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %edx,%ebx
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%r14
call   1030 <choose_pivot@plt>
cltq
mov    (%r14,%rax,4),%eax
lea    0x4(%r14),%r8
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %ebp,%rcx
lea    -0x1(%rcx),%ebp
lea    (%r14,%rcx,4),%rdx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdx),%esi
add    $0x1,%ebp
add    $0x4,%rdx
cmp    %eax,%esi
jl     1140 <partition+0x30>
movslq %ebx,%rbx
lea    (%r8,%rbx,4),%rdi
add    $0x1,%ebx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x4(%rdi),%ecx
add    $0xfffffffffffffffc,%rdi
add    $0xffffffff,%ebx
cmp    %eax,%ecx
jg     1160 <partition+0x50>
cmp    %ebx,%ebp
jge    1179 <partition+0x69>
mov    %ecx,-0x4(%rdx)
mov    %esi,(%rdi)
jmp    1130 <partition+0x20>
mov    %ebp,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
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** %4
%11 = load i32, i32* %5
%12 = load i32, i32* %6
%13 = call i32 @choose_pivot(i32* %10, i32 %11, i32 %12)
store i32 %13, i32* %7
%14 = load i32*, i32** %4
%15 = load i32, i32* %7
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %16
%18 = load i32, i32* %17
store i32 %18, i32* %8
br label %19
19: ; preds = %3, %68
br label %20
20: ; preds = %28, %19
%21 = load i32*, i32** %4
%22 = load i32, i32* %5
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = load i32, i32* %8
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %31
28: ; preds = %20
%29 = load i32, i32* %5
%30 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %5
br label %20
31: ; preds = %20
br label %32
32: ; preds = %40, %31
%33 = load i32*, i32** %4
%34 = load i32, i32* %6
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %35
%37 = load i32, i32* %36
%38 = load i32, i32* %8
%39 = icmp sgt i32 %37, %38
br i1 %39, label %40, label %43
40: ; preds = %32
%41 = load i32, i32* %6
%42 = add nsw i32 %41, -1
store i32 %42, i32* %6
br label %32
43: ; preds = %32
%44 = load i32, i32* %5
%45 = load i32, i32* %6
%46 = icmp slt i32 %44, %45
br i1 %46, label %47, label %67
47: ; preds = %43
%48 = load i32*, i32** %4
%49 = load i32, i32* %5
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %50
%52 = load i32, i32* %51
store i32 %52, i32* %9
%53 = load i32*, i32** %4
%54 = load i32, i32* %6
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 %55
%57 = load i32, i32* %56
%58 = load i32*, i32** %4
%59 = load i32, i32* %5
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %58, i64 %60
store i32 %57, i32* %61
%62 = load i32, i32* %9
%63 = load i32*, i32** %4
%64 = load i32, i32* %6
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %65
store i32 %62, i32* %66
br label %68
67: ; preds = %43
br label %69
68: ; preds = %47
br label %19
69: ; preds = %67
%70 = load i32, i32* %5
ret i32 %70
}

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