#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 partition(int arr[], int first, int last) {
  int pivot = arr[last];
  int low = first;
  int i = first;
  while (i <= last - 1) {
    if (arr[i] < pivot) {
      swap(&arr[i], &arr[low]);
      low++;
    }
    i++;
  }
  swap(&arr[last], &arr[low]);
  return low;
}


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),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     119b <partition+0x8b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    118d <partition+0x7d>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    113c <partition+0x2c>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%r12d
mov    %rdi,%r15
movslq %edx,%r13
lea    (%rdi,%r13,4),%r14
cmp    %r13d,%esi
jge    1163 <partition+0x53>
mov    (%r15,%r13,4),%ebp
movslq %r12d,%rax
lea    (%r15,%rax,4),%rbx
sub    %r12d,%r13d
jmp    114a <partition+0x3a>
nopl   (%rax)
add    $0x4,%rbx
add    $0xffffffff,%r13d
je     1163 <partition+0x53>
cmp    %ebp,(%rbx)
jge    1140 <partition+0x30>
movslq %r12d,%r12
lea    (%r15,%r12,4),%rsi
mov    %rbx,%rdi
call   1030 <swap@plt>
add    $0x1,%r12d
jmp    1140 <partition+0x30>
movslq %r12d,%rbx
lea    (%r15,%rbx,4),%rsi
mov    %r14,%rdi
call   1030 <swap@plt>
mov    %ebx,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
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* %6
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %12
%14 = load i32, i32* %13
store i32 %14, i32* %7
%15 = load i32, i32* %5
store i32 %15, i32* %8
%16 = load i32, i32* %5
store i32 %16, i32* %9
br label %17
17: ; preds = %42, %3
%18 = load i32, i32* %9
%19 = load i32, i32* %6
%20 = sub nsw i32 %19, 1
%21 = icmp sle i32 %18, %20
br i1 %21, label %22, label %45
22: ; preds = %17
%23 = load i32*, i32** %4
%24 = load i32, i32* %9
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = load i32, i32* %7
%29 = icmp slt i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %42
30: ; preds = %22
%31 = load i32*, i32** %4
%32 = load i32, i32* %9
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %33
%35 = load i32*, i32** %4
%36 = load i32, i32* %8
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
%39 = call i32 @swap(i32* %34, i32* %38)
%40 = load i32, i32* %8
%41 = add nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %8
br label %42
42: ; preds = %30, %22
%43 = load i32, i32* %9
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %9
br label %17
45: ; preds = %17
%46 = load i32*, i32** %4
%47 = load i32, i32* %6
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
%50 = load i32*, i32** %4
%51 = load i32, i32* %8
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 %52
%54 = call i32 @swap(i32* %49, i32* %53)
%55 = load i32, i32* %8
ret i32 %55
}

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