#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);
int partition(int *array, int start, int end) {
  int x = array[start];
  int leftIdx = start + 1;
  int rightIdx = end;
  while (true) {
    while (leftIdx <= end && array[leftIdx] <= x)
      ++leftIdx;
    while (rightIdx > start && array[rightIdx] > x)
      --rightIdx;
    if (leftIdx >= rightIdx)
      break;
    swap(array, leftIdx, rightIdx);
  }
  swap(array, start, rightIdx);
  return rightIdx;
}


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    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1144 <partition+0x34>
mov    -0x18(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x1d(%rbp)
jg     1169 <partition+0x59>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x1d(%rbp)
mov    -0x1d(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1179 <partition+0x69>
jmp    1187 <partition+0x77>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1144 <partition+0x34>
jmp    118c <partition+0x7c>
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0xc(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x1e(%rbp)
jle    11b1 <partition+0xa1>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
setg   %al
mov    %al,-0x1e(%rbp)
mov    -0x1e(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11c1 <partition+0xb1>
jmp    11cf <partition+0xbf>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    118c <partition+0x7c>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jl     11e0 <partition+0xd0>
jmp    11f4 <partition+0xe4>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%esi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
call   1030 <swap@plt>
jmp    113f <partition+0x2f>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rdi,%r12
mov    %esi,0xc(%rsp)
movslq %esi,%r13
mov    (%rdi,%r13,4),%r14d
lea    0x1(%r13),%ebx
movslq %edx,%r15
lea    0x1(%r15),%eax
mov    %eax,0x10(%rsp)
mov    %edx,0x14(%rsp)
mov    %edx,%ebp
cmp    0x14(%rsp),%ebx
jg     1177 <partition+0x67>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %ebx,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %r14d,0x4(%r12,%rax,4)
jg     1177 <partition+0x67>
add    $0x1,%ebx
add    $0x1,%rax
cmp    %r15,%rax
jl     1160 <partition+0x50>
mov    0x10(%rsp),%ebx
cmp    0xc(%rsp),%ebp
jle    1195 <partition+0x85>
movslq %ebp,%rbp
cmp    %r14d,(%r12,%rbp,4)
jle    1195 <partition+0x85>
add    $0xffffffffffffffff,%rbp
cmp    %r13,%rbp
jg     1180 <partition+0x70>
mov    0xc(%rsp),%eax
mov    %eax,%ebp
cmp    %ebp,%ebx
jge    11ad <partition+0x9d>
mov    %r12,%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    %ebp,%edx
call   1030 <swap@plt>
cmp    0x14(%rsp),%ebx
jle    1150 <partition+0x40>
jmp    1177 <partition+0x67>
mov    %r12,%rdi
mov    0xc(%rsp),%esi
mov    %ebp,%edx
call   1030 <swap@plt>
mov    %ebp,%eax
add    $0x18,%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) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%10 = load i32*, i32** %4
%11 = load i32, i32* %5
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %12
%14 = load i32, i32* %13
store i32 %14, i32* %7
%15 = load i32, i32* %5
%16 = add nsw i32 %15, 1
store i32 %16, i32* %8
%17 = load i32, i32* %6
store i32 %17, i32* %9
br label %18
18: ; preds = %3, %59
br label %19
19: ; preds = %33, %18
%20 = load i32, i32* %8
%21 = load i32, i32* %6
%22 = icmp sle i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %31
23: ; preds = %19
%24 = load i32*, i32** %4
%25 = load i32, i32* %8
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = load i32, i32* %7
%30 = icmp sle i32 %28, %29
br label %31
31: ; preds = %23, %19
%32 = phi i1 [ false, %19 ], [ %30, %23 ]
br i1 %32, label %33, label %36
33: ; preds = %31
%34 = load i32, i32* %8
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %8
br label %19
36: ; preds = %31
br label %37
37: ; preds = %51, %36
%38 = load i32, i32* %9
%39 = load i32, i32* %5
%40 = icmp sgt i32 %38, %39
br i1 %40, label %41, label %49
41: ; preds = %37
%42 = load i32*, i32** %4
%43 = load i32, i32* %9
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = load i32, i32* %7
%48 = icmp sgt i32 %46, %47
br label %49
49: ; preds = %41, %37
%50 = phi i1 [ false, %37 ], [ %48, %41 ]
br i1 %50, label %51, label %54
51: ; preds = %49
%52 = load i32, i32* %9
%53 = add nsw i32 %52, -1
store i32 %53, i32* %9
br label %37
54: ; preds = %49
%55 = load i32, i32* %8
%56 = load i32, i32* %9
%57 = icmp sge i32 %55, %56
br i1 %57, label %58, label %59
58: ; preds = %54
br label %64
59: ; preds = %54
%60 = load i32*, i32** %4
%61 = load i32, i32* %8
%62 = load i32, i32* %9
%63 = call i32 @swap(i32* %60, i32 %61, i32 %62)
br label %18
64: ; preds = %58
%65 = load i32*, i32** %4
%66 = load i32, i32* %5
%67 = load i32, i32* %9
%68 = call i32 @swap(i32* %65, i32 %66, i32 %67)
%69 = load i32, i32* %9
ret i32 %69
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @partition(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = sext i32 %1 to i64
%5 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %4
%6 = load i32, i32* %5
%7 = add nsw i32 %1, 1
%8 = sext i32 %2 to i64
%9 = add i32 %2, 1
br label %10
10: ; preds = %44, %3
%11 = phi i32 [ %7, %3 ], [ %27, %44 ]
%12 = phi i32 [ %2, %3 ], [ %42, %44 ]
%13 = icmp sgt i32 %11, %2
br i1 %13, label %26, label %14
14: ; preds = %10
%15 = sext i32 %11 to i64
br label %16
16: ; preds = %14, %21
%17 = phi i64 [ %15, %14 ], [ %22, %21 ]
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
%20 = icmp sgt i32 %19, %6
br i1 %20, label %24, label %21
21: ; preds = %16
%22 = add nsw i64 %17, 1
%23 = icmp slt i64 %17, %8
br i1 %23, label %16, label %26
24: ; preds = %16
%25 = trunc i64 %17 to i32
br label %26
26: ; preds = %21, %24, %10
%27 = phi i32 [ %11, %10 ], [ %25, %24 ], [ %9, %21 ]
%28 = icmp sgt i32 %12, %1
br i1 %28, label %29, label %41
29: ; preds = %26
%30 = sext i32 %12 to i64
br label %31
31: ; preds = %29, %36
%32 = phi i64 [ %30, %29 ], [ %37, %36 ]
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = icmp sgt i32 %34, %6
br i1 %35, label %36, label %39
36: ; preds = %31
%37 = add nsw i64 %32, -1
%38 = icmp sgt i64 %37, %4
br i1 %38, label %31, label %41
39: ; preds = %31
%40 = trunc i64 %32 to i32
br label %41
41: ; preds = %36, %39, %26
%42 = phi i32 [ %12, %26 ], [ %40, %39 ], [ %1, %36 ]
%43 = icmp slt i32 %27, %42
br i1 %43, label %44, label %46
44: ; preds = %41
%45 = tail call i32 @swap(i32* %0, i32 %27, i32 %42)
br label %10
46: ; preds = %41
%47 = tail call i32 @swap(i32* %0, i32 %1, i32 %42)
ret i32 %42
}