#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 *, size_t, size_t);
size_t partition(size_t N, int arr[N], size_t pivot) {
  swap(arr, 0, pivot);
  size_t i = 0;
  size_t j = 1;
  for (; j < N; j++) {
    if (arr[j] < arr[0]) {
      i++;
      swap(arr, i, j);
    }
  }
  swap(arr, 0, i);
  return i;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
xor    %eax,%eax
mov    %eax,%esi
call   1030 <swap@plt>
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
movq   $0x1,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
jae    119d <partition+0x8d>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
jge    1187 <partition+0x77>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
mov    -0x28(%rbp),%rdx
call   1030 <swap@plt>
jmp    118c <partition+0x7c>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1145 <partition+0x35>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rdx
xor    %eax,%eax
mov    %eax,%esi
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rsi,%r12
mov    %rdi,%r15
xor    %r14d,%r14d
mov    %rsi,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1030 <swap@plt>
cmp    $0x2,%r15
jb     1167 <partition+0x57>
mov    $0x1,%ebx
xor    %r14d,%r14d
jmp    1149 <partition+0x39>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r15
je     1167 <partition+0x57>
mov    (%r12,%rbx,4),%eax
cmp    (%r12),%eax
jge    1140 <partition+0x30>
add    $0x1,%r14
mov    %r12,%rdi
mov    %r14,%rsi
mov    %rbx,%rdx
call   1030 <swap@plt>
jmp    1140 <partition+0x30>
mov    %r12,%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %r14,%rdx
call   1030 <swap@plt>
mov    %r14,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @partition(i64 %0, i32* %1, i64 %2) {
%4 = alloca i64
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
store i64 %0, i64* %4
store i32* %1, i32** %5
store i64 %2, i64* %6
%9 = load i64, i64* %4
%10 = load i32*, i32** %5
%11 = load i64, i64* %6
%12 = call i32 @swap(i32* %10, i64 0, i64 %11)
store i64 0, i64* %7
store i64 1, i64* %8
br label %13
13: ; preds = %34, %3
%14 = load i64, i64* %8
%15 = load i64, i64* %4
%16 = icmp ult i64 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %37
17: ; preds = %13
%18 = load i32*, i32** %5
%19 = load i64, i64* %8
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
%22 = load i32*, i32** %5
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 0
%24 = load i32, i32* %23
%25 = icmp slt i32 %21, %24
br i1 %25, label %26, label %33
26: ; preds = %17
%27 = load i64, i64* %7
%28 = add i64 %27, 1
store i64 %28, i64* %7
%29 = load i32*, i32** %5
%30 = load i64, i64* %7
%31 = load i64, i64* %8
%32 = call i32 @swap(i32* %29, i64 %30, i64 %31)
br label %33
33: ; preds = %26, %17
br label %34
34: ; preds = %33
%35 = load i64, i64* %8
%36 = add i64 %35, 1
store i64 %36, i64* %8
br label %13
37: ; preds = %13
%38 = load i32*, i32** %5
%39 = load i64, i64* %7
%40 = call i32 @swap(i32* %38, i64 0, i64 %39)
%41 = load i64, i64* %7
ret i64 %41
}

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