#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 l, int h, int p) {
  int x = arr[p];
  swap(&arr[p], &arr[h]);
  int i = l - 1;
  for (int j = l; j <= h - 1; j++) {
    if (arr[j] <= x) {
      i++;
      swap(&arr[i], &arr[j]);
    }
  }
  swap(&arr[i + 1], &arr[h]);
  return (i + 1);
}


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    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     11c9 <partition+0xb9>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     11b6 <partition+0xa6>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
jmp    11bb <partition+0xab>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1165 <partition+0x55>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%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    %edx,%ebx
mov    %esi,%r13d
mov    %rdi,%r15
movslq %ecx,%rax
lea    (%rdi,%rax,4),%rdi
mov    (%r15,%rax,4),%r14d
movslq %edx,%rbp
lea    (%r15,%rbp,4),%rsi
mov    %rsi,(%rsp)
call   1030 <swap@plt>
lea    -0x1(%r13),%r12d
cmp    %ebp,%r13d
jge    1188 <partition+0x78>
movslq %r13d,%rax
lea    (%r15,%rax,4),%rbp
sub    %r13d,%ebx
jmp    1169 <partition+0x59>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0x4,%rbp
add    $0xffffffff,%ebx
je     1188 <partition+0x78>
cmp    %r14d,0x0(%rbp)
jg     1160 <partition+0x50>
movslq %r12d,%rax
add    $0x1,%r12d
lea    (%r15,%rax,4),%rdi
add    $0x4,%rdi
mov    %rbp,%rsi
call   1030 <swap@plt>
jmp    1160 <partition+0x50>
movslq %r12d,%rax
add    $0x1,%r12d
lea    (%r15,%rax,4),%rdi
add    $0x4,%rdi
mov    (%rsp),%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    %r12d,%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, i32 %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%12 = load i32*, i32** %5
%13 = load i32, i32* %8
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %14
%16 = load i32, i32* %15
store i32 %16, i32* %9
%17 = load i32*, i32** %5
%18 = load i32, i32* %8
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %19
%21 = load i32*, i32** %5
%22 = load i32, i32* %7
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %23
%25 = call i32 @swap(i32* %20, i32* %24)
%26 = load i32, i32* %6
%27 = sub nsw i32 %26, 1
store i32 %27, i32* %10
%28 = load i32, i32* %6
store i32 %28, i32* %11
br label %29
29: ; preds = %55, %4
%30 = load i32, i32* %11
%31 = load i32, i32* %7
%32 = sub nsw i32 %31, 1
%33 = icmp sle i32 %30, %32
br i1 %33, label %34, label %58
34: ; preds = %29
%35 = load i32*, i32** %5
%36 = load i32, i32* %11
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = load i32, i32* %9
%41 = icmp sle i32 %39, %40
br i1 %41, label %42, label %54
42: ; preds = %34
%43 = load i32, i32* %10
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %10
%45 = load i32*, i32** %5
%46 = load i32, i32* %10
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 %47
%49 = load i32*, i32** %5
%50 = load i32, i32* %11
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %51
%53 = call i32 @swap(i32* %48, i32* %52)
br label %54
54: ; preds = %42, %34
br label %55
55: ; preds = %54
%56 = load i32, i32* %11
%57 = add nsw i32 %56, 1
store i32 %57, i32* %11
br label %29
58: ; preds = %29
%59 = load i32*, i32** %5
%60 = load i32, i32* %10
%61 = add nsw i32 %60, 1
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 %62
%64 = load i32*, i32** %5
%65 = load i32, i32* %7
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 %66
%68 = call i32 @swap(i32* %63, i32* %67)
%69 = load i32, i32* %10
%70 = add nsw i32 %69, 1
ret i32 %70
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @partition(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = sext i32 %3 to i64
%6 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %5
%7 = load i32, i32* %6
%8 = sext i32 %2 to i64
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %8
%10 = tail call i32 @swap(i32* %6, i32* %9)
%11 = add nsw i32 %1, -1
%12 = icmp slt i32 %1, %2
br i1 %12, label %13, label %15
13: ; preds = %4
%14 = sext i32 %1 to i64
br label %21
15: ; preds = %32, %4
%16 = phi i32 [ %11, %4 ], [ %33, %32 ]
%17 = add nsw i32 %16, 1
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%20 = tail call i32 @swap(i32* %19, i32* %9)
ret i32 %17
21: ; preds = %13, %32
%22 = phi i64 [ %14, %13 ], [ %34, %32 ]
%23 = phi i32 [ %11, %13 ], [ %33, %32 ]
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %22
%25 = load i32, i32* %24
%26 = icmp sgt i32 %25, %7
br i1 %26, label %32, label %27
27: ; preds = %21
%28 = add nsw i32 %23, 1
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %29
%31 = tail call i32 @swap(i32* %30, i32* %24)
br label %32
32: ; preds = %21, %27
%33 = phi i32 [ %28, %27 ], [ %23, %21 ]
%34 = add nsw i64 %22, 1
%35 = trunc i64 %34 to i32
%36 = icmp eq i32 %35, %2
br i1 %36, label %15, label %21
}