#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 rand();
int /*<<< orphan*/ swap(int *, int, int);
void quicksort(int *array, int n) {
  if (n <= 1) {
    return;
  }
  int pivotIndex = rand() % n;
  int smallIndex = 0;
  int largeIndex = n - 1;
  while (smallIndex < largeIndex) {
    while (smallIndex < pivotIndex) {
      if (array[smallIndex] > array[pivotIndex]) {
        swap(array, smallIndex, pivotIndex);
        pivotIndex = smallIndex;
        break;
      } else {
        ++smallIndex;
      }
    }
    while (pivotIndex < largeIndex) {
      if (array[pivotIndex] > array[largeIndex]) {
        swap(array, pivotIndex, largeIndex);
        pivotIndex = largeIndex;
        break;
      } else {
        --largeIndex;
      }
    }
  }
  quicksort(array, smallIndex);
  quicksort(array + smallIndex + 1, n - smallIndex - 1);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quicksort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x1,-0xc(%rbp)
jg     114e <quicksort+0x1e>
jmp    1254 <quicksort+0x124>
mov    $0x0,%al
call   1050 <rand@plt>
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1227 <quicksort+0xf7>
jmp    117d <quicksort+0x4d>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11cd <quicksort+0x9d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    11bf <quicksort+0x8f>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1040 <swap@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    11cd <quicksort+0x9d>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    117d <quicksort+0x4d>
jmp    11d2 <quicksort+0xa2>
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1222 <quicksort+0xf2>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    1214 <quicksort+0xe4>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
call   1040 <swap@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1222 <quicksort+0xf2>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11d2 <quicksort+0xa2>
jmp    116c <quicksort+0x3c>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
call   1030 <quicksort@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
add    $0x4,%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
sub    -0x14(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
call   1030 <quicksort@plt>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quicksort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
cmp    $0x2,%esi
jge    1147 <quicksort+0x17>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%r15
jmp    1170 <quicksort+0x40>
nop
mov    %r15,%rdi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <quicksort@plt>
movslq %ebp,%rax
lea    (%r15,%rax,4),%r15
add    $0x4,%r15
not    %ebp
add    %ebp,%r14d
cmp    $0x1,%r14d
jle    113c <quicksort+0xc>
xor    %ebp,%ebp
xor    %eax,%eax
call   1050 <rand@plt>
lea    -0x1(%r14),%ebx
cltd
idiv   %r14d
jmp    11a2 <quicksort+0x72>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %r15,%rdi
mov    %edx,%esi
mov    %ebx,%edx
call   1040 <swap@plt>
mov    %ebx,%edx
cmp    %ebx,%ebp
jge    1150 <quicksort+0x20>
cmp    %edx,%ebp
jge    11d1 <quicksort+0xa1>
movslq %edx,%rax
mov    (%r15,%rax,4),%eax
movslq %ebp,%rcx
lea    (%r15,%rcx,4),%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
cmp    %eax,(%rcx)
jg     11e0 <quicksort+0xb0>
add    $0x1,%ebp
add    $0x4,%rcx
cmp    %ebp,%edx
jne    11c0 <quicksort+0x90>
mov    %edx,%ebp
cmp    %ebx,%edx
jge    119e <quicksort+0x6e>
jmp    11f0 <quicksort+0xc0>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r15,%rdi
mov    %ebp,%esi
call   1040 <swap@plt>
mov    %ebp,%edx
cmp    %ebx,%edx
jge    119e <quicksort+0x6e>
movslq %edx,%rax
mov    (%r15,%rax,4),%ecx
movslq %ebx,%rbx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    (%r15,%rbx,4),%ecx
jg     1190 <quicksort+0x60>
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
cmp    %rax,%rbx
jg     1200 <quicksort+0xd0>
jmp    119e <quicksort+0x6e>

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

LLVM IR (-O2):
define void @quicksort(i32* %0, i32 %1) {
%3 = icmp slt i32 %1, 2
br i1 %3, label %65, label %4
4: ; preds = %2, %58
%5 = phi i32 [ %63, %58 ], [ %1, %2 ]
%6 = phi i32* [ %61, %58 ], [ %0, %2 ]
%7 = tail call i32 (...) @rand()
%8 = add nsw i32 %5, -1
%9 = srem i32 %7, %5
br label %10
10: ; preds = %4, %54
%11 = phi i32 [ %55, %54 ], [ %8, %4 ]
%12 = phi i32 [ %33, %54 ], [ 0, %4 ]
%13 = phi i32 [ %56, %54 ], [ %9, %4 ]
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %32
15: ; preds = %10
%16 = sext i32 %13 to i64
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %16
%18 = load i32, i32* %17
%19 = sext i32 %12 to i64
br label %20
20: ; preds = %15, %28
%21 = phi i64 [ %19, %15 ], [ %29, %28 ]
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = icmp sgt i32 %23, %18
br i1 %24, label %25, label %28
25: ; preds = %20
%26 = trunc i64 %21 to i32
%27 = tail call i32 @swap(i32* %6, i32 %26, i32 %13)
br label %32
28: ; preds = %20
%29 = add nsw i64 %21, 1
%30 = trunc i64 %29 to i32
%31 = icmp eq i32 %13, %30
br i1 %31, label %32, label %20
32: ; preds = %28, %10, %25
%33 = phi i32 [ %26, %25 ], [ %12, %10 ], [ %13, %28 ]
%34 = phi i32 [ %26, %25 ], [ %13, %10 ], [ %13, %28 ]
%35 = icmp slt i32 %34, %11
br i1 %35, label %36, label %54
36: ; preds = %32
%37 = sext i32 %34 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = sext i32 %11 to i64
br label %41
41: ; preds = %36, %49
%42 = phi i64 [ %40, %36 ], [ %50, %49 ]
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = icmp sgt i32 %39, %44
br i1 %45, label %46, label %49
46: ; preds = %41
%47 = trunc i64 %42 to i32
%48 = tail call i32 @swap(i32* %6, i32 %34, i32 %47)
br label %54
49: ; preds = %41
%50 = add nsw i64 %42, -1
%51 = icmp sgt i64 %50, %37
br i1 %51, label %41, label %52
52: ; preds = %49
%53 = trunc i64 %50 to i32
br label %54
54: ; preds = %52, %32, %46
%55 = phi i32 [ %47, %46 ], [ %11, %32 ], [ %53, %52 ]
%56 = phi i32 [ %47, %46 ], [ %34, %32 ], [ %34, %52 ]
%57 = icmp slt i32 %33, %55
br i1 %57, label %10, label %58
58: ; preds = %54
tail call void @quicksort(i32* %6, i32 %33)
%59 = sext i32 %33 to i64
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 1
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 %59
%62 = xor i32 %33, -1
%63 = add i32 %5, %62
%64 = icmp slt i32 %63, 2
br i1 %64, label %65, label %4
65: ; preds = %58, %2
ret void
}