#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*/ exit(int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int, int);
int kth_smallest_int(int a[], int n, int k) {
  if (n <= 0 || k < 0) {
    printf("error: kth_smallest_int(n=%d, k=%d)\n", n, k);
    exit(1);
  }
  register int i, j, l, m;
  register int x;
  l = 0;
  m = n - 1;
  while (l < m) {
    x = a[k];
    i = l;
    j = m;
    do {
      while (a[i] < x)
        i++;
      while (x < a[j])
        j--;
      if (i <= j) {
        {
          register int t = (a[i]);
          (a[i]) = (a[j]);
          (a[j]) = t;
        };
        i++;
        j--;
      }
    } while (i <= j);
    if (j < k)
      l = i;
    if (k < i)
      m = j;
  }
  return a[k];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<kth_smallest_int>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jle    1146 <kth_smallest_int+0x26>
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
jge    1162 <kth_smallest_int+0x42>
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
lea    0xead(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    $0x1,%edi
call   1040 <exit@plt>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    1270 <kth_smallest_int+0x150>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    119d <kth_smallest_int+0x7d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    11bf <kth_smallest_int+0x9f>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    119d <kth_smallest_int+0x7d>
jmp    11c4 <kth_smallest_int+0xa4>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11e6 <kth_smallest_int+0xc6>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11c4 <kth_smallest_int+0xa4>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     1236 <kth_smallest_int+0x116>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    123b <kth_smallest_int+0x11b>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jle    1198 <kth_smallest_int+0x78>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1259 <kth_smallest_int+0x139>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    126b <kth_smallest_int+0x14b>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1172 <kth_smallest_int+0x52>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<kth_smallest_int>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
test   %esi,%esi
jle    11ec <kth_smallest_int+0xcc>
test   %edx,%edx
js     11ec <kth_smallest_int+0xcc>
cmp    $0x1,%esi
jbe    11d6 <kth_smallest_int+0xb6>
add    $0xffffffff,%esi
mov    %edx,%r8d
lea    0x4(%rdi),%r10
xor    %r9d,%r9d
jmp    1173 <kth_smallest_int+0x53>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
cmp    %edx,%r11d
cmovl  %r14d,%r9d
cmp    %edx,%r14d
cmovg  %r11d,%esi
cmp    %esi,%r9d
jge    11d9 <kth_smallest_int+0xb9>
mov    (%rdi,%r8,4),%r15d
mov    %esi,%r11d
mov    %r9d,%r14d
jmp    1185 <kth_smallest_int+0x65>
nop
cmp    %r11d,%r14d
jg     1160 <kth_smallest_int+0x40>
movslq %r14d,%rax
lea    (%rdi,%rax,4),%rbx
mov    %r14d,%r13d
nop
mov    (%rbx),%r12d
add    $0x4,%rbx
add    $0x1,%r13d
cmp    %r15d,%r12d
jl     1190 <kth_smallest_int+0x70>
lea    -0x1(%r13),%r14d
movslq %r11d,%rax
lea    (%r10,%rax,4),%rax
mov    %r11d,%ebp
xchg   %ax,%ax
mov    -0x4(%rax),%ecx
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
add    $0xffffffff,%ebp
cmp    %ecx,%r15d
jl     11b0 <kth_smallest_int+0x90>
lea    0x1(%rbp),%r11d
cmp    %r11d,%r14d
jg     1180 <kth_smallest_int+0x60>
mov    %ecx,-0x4(%rbx)
mov    %r12d,(%rax)
mov    %ebp,%r11d
mov    %r13d,%r14d
jmp    1180 <kth_smallest_int+0x60>
mov    %edx,%r8d
mov    (%rdi,%r8,4),%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
lea    0xe0d(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    $0x1,%edi
call   1040 <exit@plt>

LLVM IR (-O0):
@.str = [37 x i8] c"error: kth_smallest_int(n=%d, k=%d)\0A\00"
define i32 @kth_smallest_int(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%13 = load i32, i32* %5
%14 = icmp sle i32 %13, 0
br i1 %14, label %18, label %15
15: ; preds = %3
%16 = load i32, i32* %6
%17 = icmp slt i32 %16, 0
br i1 %17, label %18, label %23
18: ; preds = %15, %3
%19 = load i32, i32* %5
%20 = load i32, i32* %6
%21 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([37 x i8], [37 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %19, i32 %20)
%22 = call i32 @exit(i32 1)
unreachable
23: ; preds = %15
store i32 0, i32* %9
%24 = load i32, i32* %5
%25 = sub nsw i32 %24, 1
store i32 %25, i32* %10
br label %26
26: ; preds = %107, %23
%27 = load i32, i32* %9
%28 = load i32, i32* %10
%29 = icmp slt i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %108
30: ; preds = %26
%31 = load i32*, i32** %4
%32 = load i32, i32* %6
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
store i32 %35, i32* %11
%36 = load i32, i32* %9
store i32 %36, i32* %7
%37 = load i32, i32* %10
store i32 %37, i32* %8
br label %38
38: ; preds = %91, %30
br label %39
39: ; preds = %47, %38
%40 = load i32*, i32** %4
%41 = load i32, i32* %7
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = load i32, i32* %11
%46 = icmp slt i32 %44, %45
br i1 %46, label %47, label %50
47: ; preds = %39
%48 = load i32, i32* %7
%49 = add nsw i32 %48, 1
store i32 %49, i32* %7
br label %39
50: ; preds = %39
br label %51
51: ; preds = %59, %50
%52 = load i32, i32* %11
%53 = load i32*, i32** %4
%54 = load i32, i32* %8
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 %55
%57 = load i32, i32* %56
%58 = icmp slt i32 %52, %57
br i1 %58, label %59, label %62
59: ; preds = %51
%60 = load i32, i32* %8
%61 = add nsw i32 %60, -1
store i32 %61, i32* %8
br label %51
62: ; preds = %51
%63 = load i32, i32* %7
%64 = load i32, i32* %8
%65 = icmp sle i32 %63, %64
br i1 %65, label %66, label %90
66: ; preds = %62
%67 = load i32*, i32** %4
%68 = load i32, i32* %7
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 %69
%71 = load i32, i32* %70
store i32 %71, i32* %12
%72 = load i32*, i32** %4
%73 = load i32, i32* %8
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 %74
%76 = load i32, i32* %75
%77 = load i32*, i32** %4
%78 = load i32, i32* %7
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %77, i64 %79
store i32 %76, i32* %80
%81 = load i32, i32* %12
%82 = load i32*, i32** %4
%83 = load i32, i32* %8
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %82, i64 %84
store i32 %81, i32* %85
%86 = load i32, i32* %7
%87 = add nsw i32 %86, 1
store i32 %87, i32* %7
%88 = load i32, i32* %8
%89 = add nsw i32 %88, -1
store i32 %89, i32* %8
br label %90
90: ; preds = %66, %62
br label %91
91: ; preds = %90
%92 = load i32, i32* %7
%93 = load i32, i32* %8
%94 = icmp sle i32 %92, %93
br i1 %94, label %38, label %95
95: ; preds = %91
%96 = load i32, i32* %8
%97 = load i32, i32* %6
%98 = icmp slt i32 %96, %97
br i1 %98, label %99, label %101
99: ; preds = %95
%100 = load i32, i32* %7
store i32 %100, i32* %9
br label %101
101: ; preds = %99, %95
%102 = load i32, i32* %6
%103 = load i32, i32* %7
%104 = icmp slt i32 %102, %103
br i1 %104, label %105, label %107
105: ; preds = %101
%106 = load i32, i32* %8
store i32 %106, i32* %10
br label %107
107: ; preds = %105, %101
br label %26
108: ; preds = %26
%109 = load i32*, i32** %4
%110 = load i32, i32* %6
%111 = sext i32 %110 to i64
%112 = getelementptr inbounds i32, i32* %109, i64 %111
%113 = load i32, i32* %112
ret i32 %113
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [37 x i8] c"error: kth_smallest_int(n=%d, k=%d)\0A\00"
define i32 @kth_smallest_int(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp slt i32 %1, 1
%5 = icmp slt i32 %2, 0
%6 = or i1 %4, %5
br i1 %6, label %7, label %10
7: ; preds = %3
%8 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([37 x i8], [37 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %1, i32 %2)
%9 = tail call i32 @exit(i32 1)
unreachable
10: ; preds = %3
%11 = icmp ugt i32 %1, 1
br i1 %11, label %14, label %12
12: ; preds = %10
%13 = zext i32 %2 to i64
br label %59
14: ; preds = %10
%15 = add nsw i32 %1, -1
%16 = zext i32 %2 to i64
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %16
br label %18
18: ; preds = %14, %53
%19 = phi i32 [ %15, %14 ], [ %57, %53 ]
%20 = phi i32 [ 0, %14 ], [ %55, %53 ]
%21 = load i32, i32* %17
br label %22
22: ; preds = %49, %18
%23 = phi i32 [ %19, %18 ], [ %50, %49 ]
%24 = phi i32 [ %20, %18 ], [ %51, %49 ]
%25 = sext i32 %24 to i64
br label %26
26: ; preds = %26, %22
%27 = phi i64 [ %31, %26 ], [ %25, %22 ]
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = icmp slt i32 %29, %21
%31 = add i64 %27, 1
br i1 %30, label %26, label %32
32: ; preds = %26
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %27
%34 = trunc i64 %27 to i32
%35 = sext i32 %23 to i64
br label %36
36: ; preds = %36, %32
%37 = phi i64 [ %41, %36 ], [ %35, %32 ]
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = icmp slt i32 %21, %39
%41 = add i64 %37, -1
br i1 %40, label %36, label %42
42: ; preds = %36
%43 = trunc i64 %37 to i32
%44 = icmp sgt i32 %34, %43
br i1 %44, label %49, label %45
45: ; preds = %42
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %37
store i32 %39, i32* %33
store i32 %29, i32* %46
%47 = add nsw i32 %34, 1
%48 = add nsw i32 %43, -1
br label %49
49: ; preds = %42, %45
%50 = phi i32 [ %48, %45 ], [ %43, %42 ]
%51 = phi i32 [ %47, %45 ], [ %34, %42 ]
%52 = icmp sgt i32 %51, %50
br i1 %52, label %53, label %22
53: ; preds = %49
%54 = icmp slt i32 %50, %2
%55 = select i1 %54, i32 %51, i32 %20
%56 = icmp sgt i32 %51, %2
%57 = select i1 %56, i32 %50, i32 %19
%58 = icmp slt i32 %55, %57
br i1 %58, label %18, label %59
59: ; preds = %53, %12
%60 = phi i64 [ %13, %12 ], [ %16, %53 ]
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
ret i32 %62
}