#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 rpartition(int *arr, int start, int end) {
  int pIndex = start;
  int i = 0;
  int random = start + rand() % (end - start + 1);
  int pivot = arr[random];
  swap(&arr[random], &arr[end]);
  for (i = start; i < end; i++) {
    if (arr[i] <= pivot) {
      swap(&arr[pIndex], &arr[i]);
      pIndex++;
    }
  }
  swap(&arr[pIndex], &arr[end]);
  return pIndex;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<rpartition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1040 <rand@plt>
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    -0xc(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    %edx,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x1c(%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
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11f6 <rpartition+0xd6>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jg     11e3 <rpartition+0xc3>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11e8 <rpartition+0xc8>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1197 <rpartition+0x77>
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    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<rpartition>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%ebx
mov    %esi,%r12d
mov    %rdi,%r14
xor    %eax,%eax
call   1040 <rand@plt>
mov    %ebx,%ecx
sub    %r12d,%ecx
add    $0x1,%ecx
cltd
idiv   %ecx
add    %r12d,%edx
movslq %edx,%rax
lea    (%r14,%rax,4),%rdi
mov    (%r14,%rax,4),%r13d
movslq %ebx,%rbp
lea    (%r14,%rbp,4),%r15
mov    %r15,%rsi
call   1030 <swap@plt>
sub    %r12d,%ebp
jle    1193 <rpartition+0x73>
movslq %r12d,%rax
lea    (%r14,%rax,4),%rbx
jmp    1179 <rpartition+0x59>
add    $0x4,%rbx
add    $0xffffffff,%ebp
je     1193 <rpartition+0x73>
cmp    %r13d,(%rbx)
jg     1170 <rpartition+0x50>
movslq %r12d,%r12
lea    (%r14,%r12,4),%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1030 <swap@plt>
add    $0x1,%r12d
jmp    1170 <rpartition+0x50>
movslq %r12d,%rbx
lea    (%r14,%rbx,4),%rdi
mov    %r15,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    %ebx,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @rpartition(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = tail call i32 (...) @rand()
%5 = sub i32 1, %1
%6 = add i32 %5, %2
%7 = srem i32 %4, %6
%8 = add nsw i32 %7, %1
%9 = sext i32 %8 to i64
%10 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %9
%11 = load i32, i32* %10
%12 = sext i32 %2 to i64
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %12
%14 = tail call i32 @swap(i32* %10, i32* %13)
%15 = icmp slt i32 %1, %2
br i1 %15, label %16, label %34
16: ; preds = %3
%17 = sext i32 %1 to i64
br label %18
18: ; preds = %16, %29
%19 = phi i64 [ %17, %16 ], [ %31, %29 ]
%20 = phi i32 [ %1, %16 ], [ %30, %29 ]
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %19
%22 = load i32, i32* %21
%23 = icmp sgt i32 %22, %11
br i1 %23, label %29, label %24
24: ; preds = %18
%25 = sext i32 %20 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %25
%27 = tail call i32 @swap(i32* %26, i32* %21)
%28 = add nsw i32 %20, 1
br label %29
29: ; preds = %18, %24
%30 = phi i32 [ %28, %24 ], [ %20, %18 ]
%31 = add nsw i64 %19, 1
%32 = trunc i64 %31 to i32
%33 = icmp eq i32 %32, %2
br i1 %33, label %34, label %18
34: ; preds = %29, %3
%35 = phi i32 [ %1, %3 ], [ %30, %29 ]
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %36
%38 = tail call i32 @swap(i32* %37, i32* %13)
ret i32 %35
}