#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 */
size_t partition(int *, size_t const, size_t const);
int /*<<< orphan*/ swap(int *, size_t const, size_t const);
void sort(int a[], const size_t startIndex, const size_t endIndex) {
  const size_t len = endIndex - startIndex;
  if (len > 3) {
    const size_t pivot = partition(a, startIndex, endIndex);
    sort(a, startIndex, pivot);
    sort(a, pivot + 1, endIndex);
  } else if (len == 3) {
    const size_t x = startIndex, y = x + 1, z = y + 1;
    const int ax = a[x], ay = a[y], az = a[z];
    if (ax > ay) {
      if (ay > az) {
        a[x] = az;
        a[z] = ax;
      } else {
        if (ax > az) {
          a[x] = ay;
          a[y] = az;
          a[z] = ax;
        } else {
          a[x] = ay;
          a[y] = ax;
        }
      }
    } else {
      if (ay > az) {
        if (ax > az) {
          a[x] = az;
          a[y] = ax;
          a[z] = ay;
        } else {
          a[y] = az;
          a[z] = ay;
        }
      } else {
      }
    }
  } else if (len == 2) {
    const size_t x = startIndex;
    const size_t y = x + 1;
    if (a[x] > a[y]) {
      swap(a, x, y);
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
sub    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
cmpq   $0x3,-0x20(%rbp)
jbe    119b <sort+0x6b>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
call   1030 <partition@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x28(%rbp),%rdx
call   1040 <sort@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
call   1040 <sort@plt>
jmp    135c <sort+0x22c>
cmpq   $0x3,-0x20(%rbp)
jne    1301 <sort+0x1d1>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
cmp    -0x48(%rbp),%eax
jle    128a <sort+0x15a>
mov    -0x48(%rbp),%eax
cmp    -0x4c(%rbp),%eax
jle    1229 <sort+0xf9>
mov    -0x4c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x44(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1285 <sort+0x155>
mov    -0x44(%rbp),%eax
cmp    -0x4c(%rbp),%eax
jle    1264 <sort+0x134>
mov    -0x48(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x4c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x44(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1280 <sort+0x150>
mov    -0x48(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x44(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1285 <sort+0x155>
jmp    12fc <sort+0x1cc>
mov    -0x48(%rbp),%eax
cmp    -0x4c(%rbp),%eax
jle    12f2 <sort+0x1c2>
mov    -0x44(%rbp),%eax
cmp    -0x4c(%rbp),%eax
jle    12d1 <sort+0x1a1>
mov    -0x4c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x44(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x48(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    12ed <sort+0x1bd>
mov    -0x4c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x48(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    12f7 <sort+0x1c7>
jmp    12f7 <sort+0x1c7>
jmp    12fc <sort+0x1cc>
jmp    1357 <sort+0x227>
cmpq   $0x2,-0x20(%rbp)
jne    1352 <sort+0x222>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x58(%rbp)
mov    -0x58(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x60(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x58(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x60(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    134d <sort+0x21d>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x58(%rbp),%rsi
mov    -0x60(%rbp),%rdx
call   1050 <swap@plt>
jmp    1352 <sort+0x222>
jmp    1357 <sort+0x227>
jmp    135c <sort+0x22c>
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sort>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rsi,%r12
mov    %rdi,%r14
mov    %rdx,%rax
sub    %rsi,%rax
cmp    $0x4,%rax
jb     11b3 <sort+0x83>
mov    %rdx,%r15
nopl   (%rax)
mov    %r14,%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    %r15,%rdx
call   1030 <partition@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    %r14,%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    %rax,%rdx
call   1040 <sort@plt>
add    $0x1,%rbx
mov    %r15,%rax
sub    %rbx,%rax
mov    %rbx,%r12
cmp    $0x3,%rax
ja     1150 <sort+0x20>
cmp    $0x2,%rax
je     11bc <sort+0x8c>
cmp    $0x3,%rax
jne    121e <sort+0xee>
mov    (%r14,%rbx,4),%eax
mov    0x4(%r14,%rbx,4),%edx
mov    0x8(%r14,%rbx,4),%ecx
cmp    %edx,%eax
jle    11e1 <sort+0xb1>
cmp    %ecx,%edx
jle    11f9 <sort+0xc9>
mov    %ecx,(%r14,%rbx,4)
mov    %eax,0x8(%r14,%rbx,4)
jmp    121e <sort+0xee>
mov    %r12,%rbx
cmp    $0x2,%rax
jne    1188 <sort+0x58>
mov    (%r14,%rbx,4),%eax
cmp    0x4(%r14,%rbx,4),%eax
jle    121e <sort+0xee>
lea    0x1(%rbx),%rdx
mov    %r14,%rdi
mov    %rbx,%rsi
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
jmp    1050 <swap@plt>
cmp    %ecx,%edx
jle    121e <sort+0xee>
cmp    %ecx,%eax
jle    120d <sort+0xdd>
mov    %ecx,(%r14,%rbx,4)
mov    %eax,0x4(%r14,%rbx,4)
mov    %edx,0x8(%r14,%rbx,4)
jmp    121e <sort+0xee>
mov    %edx,(%r14,%rbx,4)
cmp    %ecx,%eax
jle    1219 <sort+0xe9>
mov    %ecx,0x4(%r14,%rbx,4)
mov    %eax,0x8(%r14,%rbx,4)
jmp    121e <sort+0xee>
mov    %ecx,0x4(%r14,%rbx,4)
mov    %edx,0x8(%r14,%rbx,4)
jmp    121e <sort+0xee>
mov    %eax,0x4(%r14,%rbx,4)
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define void @sort(i32* %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i64
%16 = alloca i64
store i32* %0, i32** %4
store i64 %1, i64* %5
store i64 %2, i64* %6
%17 = load i64, i64* %6
%18 = load i64, i64* %5
%19 = sub i64 %17, %18
store i64 %19, i64* %7
%20 = load i64, i64* %7
%21 = icmp ugt i64 %20, 3
br i1 %21, label %22, label %34
22: ; preds = %3
%23 = load i32*, i32** %4
%24 = load i64, i64* %5
%25 = load i64, i64* %6
%26 = call i64 @partition(i32* %23, i64 %24, i64 %25)
store i64 %26, i64* %8
%27 = load i32*, i32** %4
%28 = load i64, i64* %5
%29 = load i64, i64* %8
%30 = load i32*, i32** %4
%31 = load i64, i64* %8
%32 = add i64 %31, 1
%33 = load i64, i64* %6
br label %157
34: ; preds = %3
%35 = load i64, i64* %7
%36 = icmp eq i64 %35, 3
br i1 %36, label %37, label %133
37: ; preds = %34
%38 = load i64, i64* %5
store i64 %38, i64* %9
%39 = load i64, i64* %9
%40 = add i64 %39, 1
store i64 %40, i64* %10
%41 = load i64, i64* %10
%42 = add i64 %41, 1
store i64 %42, i64* %11
%43 = load i32*, i32** %4
%44 = load i64, i64* %9
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
store i32 %46, i32* %12
%47 = load i32*, i32** %4
%48 = load i64, i64* %10
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
store i32 %50, i32* %13
%51 = load i32*, i32** %4
%52 = load i64, i64* %11
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %52
%54 = load i32, i32* %53
store i32 %54, i32* %14
%55 = load i32, i32* %12
%56 = load i32, i32* %13
%57 = icmp sgt i32 %55, %56
br i1 %57, label %58, label %99
58: ; preds = %37
%59 = load i32, i32* %13
%60 = load i32, i32* %14
%61 = icmp sgt i32 %59, %60
br i1 %61, label %62, label %71
62: ; preds = %58
%63 = load i32, i32* %14
%64 = load i32*, i32** %4
%65 = load i64, i64* %9
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 %65
store i32 %63, i32* %66
%67 = load i32, i32* %12
%68 = load i32*, i32** %4
%69 = load i64, i64* %11
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %68, i64 %69
store i32 %67, i32* %70
br label %98
71: ; preds = %58
%72 = load i32, i32* %12
%73 = load i32, i32* %14
%74 = icmp sgt i32 %72, %73
br i1 %74, label %75, label %88
75: ; preds = %71
%76 = load i32, i32* %13
%77 = load i32*, i32** %4
%78 = load i64, i64* %9
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %77, i64 %78
store i32 %76, i32* %79
%80 = load i32, i32* %14
%81 = load i32*, i32** %4
%82 = load i64, i64* %10
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %81, i64 %82
store i32 %80, i32* %83
%84 = load i32, i32* %12
%85 = load i32*, i32** %4
%86 = load i64, i64* %11
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %85, i64 %86
store i32 %84, i32* %87
br label %97
88: ; preds = %71
%89 = load i32, i32* %13
%90 = load i32*, i32** %4
%91 = load i64, i64* %9
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %90, i64 %91
store i32 %89, i32* %92
%93 = load i32, i32* %12
%94 = load i32*, i32** %4
%95 = load i64, i64* %10
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %94, i64 %95
store i32 %93, i32* %96
br label %97
97: ; preds = %88, %75
br label %98
98: ; preds = %97, %62
br label %132
99: ; preds = %37
%100 = load i32, i32* %13
%101 = load i32, i32* %14
%102 = icmp sgt i32 %100, %101
br i1 %102, label %103, label %130
103: ; preds = %99
%104 = load i32, i32* %12
%105 = load i32, i32* %14
%106 = icmp sgt i32 %104, %105
br i1 %106, label %107, label %120
107: ; preds = %103
%108 = load i32, i32* %14
%109 = load i32*, i32** %4
%110 = load i64, i64* %9
%111 = getelementptr inbounds i32, i32* %109, i64 %110
store i32 %108, i32* %111
%112 = load i32, i32* %12
%113 = load i32*, i32** %4
%114 = load i64, i64* %10
%115 = getelementptr inbounds i32, i32* %113, i64 %114
store i32 %112, i32* %115
%116 = load i32, i32* %13
%117 = load i32*, i32** %4
%118 = load i64, i64* %11
%119 = getelementptr inbounds i32, i32* %117, i64 %118
store i32 %116, i32* %119
br label %129
120: ; preds = %103
%121 = load i32, i32* %14
%122 = load i32*, i32** %4
%123 = load i64, i64* %10
%124 = getelementptr inbounds i32, i32* %122, i64 %123
store i32 %121, i32* %124
%125 = load i32, i32* %13
%126 = load i32*, i32** %4
%127 = load i64, i64* %11
%128 = getelementptr inbounds i32, i32* %126, i64 %127
store i32 %125, i32* %128
br label %129
129: ; preds = %120, %107
br label %131
130: ; preds = %99
br label %131
131: ; preds = %130, %129
br label %132
132: ; preds = %131, %98
br label %156
133: ; preds = %34
%134 = load i64, i64* %7
%135 = icmp eq i64 %134, 2
br i1 %135, label %136, label %155
136: ; preds = %133
%137 = load i64, i64* %5
store i64 %137, i64* %15
%138 = load i64, i64* %15
%139 = add i64 %138, 1
store i64 %139, i64* %16
%140 = load i32*, i32** %4
%141 = load i64, i64* %15
%142 = getelementptr inbounds i32, i32* %140, i64 %141
%143 = load i32, i32* %142
%144 = load i32*, i32** %4
%145 = load i64, i64* %16
%146 = getelementptr inbounds i32, i32* %144, i64 %145
%147 = load i32, i32* %146
%148 = icmp sgt i32 %143, %147
br i1 %148, label %149, label %154
149: ; preds = %136
%150 = load i32*, i32** %4
%151 = load i64, i64* %15
%152 = load i64, i64* %16
%153 = call i32 @swap(i32* %150, i64 %151, i64 %152)
br label %154
154: ; preds = %149, %136
br label %155
155: ; preds = %154, %133
br label %156
156: ; preds = %155, %132
br label %157
157: ; preds = %156, %22
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @sort(i32* %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = sub i64 %2, %1
%5 = icmp ugt i64 %4, 3
br i1 %5, label %6, label %12
6: ; preds = %3, %6
%7 = phi i64 [ %9, %6 ], [ %1, %3 ]
%8 = tail call i64 @partition(i32* %0, i64 %7, i64 %2)
tail call void @sort(i32* %0, i64 %7, i64 %8)
%9 = add i64 %8, 1
%10 = sub i64 %2, %9
%11 = icmp ugt i64 %10, 3
br i1 %11, label %6, label %12
12: ; preds = %6, %3
%13 = phi i64 [ %1, %3 ], [ %9, %6 ]
%14 = phi i64 [ %4, %3 ], [ %10, %6 ]
switch i64 %14, label %46 [
i64 3, label %15
i64 2, label %37
]
15: ; preds = %12
%16 = add i64 %13, 1
%17 = add i64 %13, 2
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %13
%19 = load i32, i32* %18
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %16
%21 = load i32, i32* %20
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %17
%23 = load i32, i32* %22
%24 = icmp sgt i32 %19, %21
%25 = icmp sgt i32 %21, %23
br i1 %24, label %26, label %32
26: ; preds = %15
br i1 %25, label %27, label %28
27: ; preds = %26
store i32 %23, i32* %18
store i32 %19, i32* %22
br label %46
28: ; preds = %26
%29 = icmp sgt i32 %19, %23
store i32 %21, i32* %18
br i1 %29, label %30, label %31
30: ; preds = %28
store i32 %23, i32* %20
store i32 %19, i32* %22
br label %46
31: ; preds = %28
store i32 %19, i32* %20
br label %46
32: ; preds = %15
br i1 %25, label %33, label %46
33: ; preds = %32
%34 = icmp sgt i32 %19, %23
br i1 %34, label %35, label %36
35: ; preds = %33
store i32 %23, i32* %18
store i32 %19, i32* %20
store i32 %21, i32* %22
br label %46
36: ; preds = %33
store i32 %23, i32* %20
store i32 %21, i32* %22
br label %46
37: ; preds = %12
%38 = add i64 %13, 1
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %13
%40 = load i32, i32* %39
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %38
%42 = load i32, i32* %41
%43 = icmp sgt i32 %40, %42
br i1 %43, label %44, label %46
44: ; preds = %37
%45 = tail call i32 @swap(i32* %0, i64 %13, i64 %38)
br label %46
46: ; preds = %37, %44, %12, %30, %31, %27, %32, %35, %36
ret void
}