#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 random_in_range(int, int);
int /*<<< orphan*/ swap(int *, int *);
int sort_one(int a[], int length, int left, int right) {
  if (a == NULL || length <= 0 || left < 0 || right >= length) {
    return -1;
  }
  int index = random_in_range(left, right);
  swap(&a[index], &a[right]);
  int small = left - 1;
  for (index = left; index < right; index++) {
    if (a[index] < a[right]) {
      small++;
      if (small != index)
        swap(&a[small], &a[index]);
    }
  }
  small++;
  swap(&a[small], &a[right]);
  return small;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sort_one>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
je     1160 <sort_one+0x40>
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jle    1160 <sort_one+0x40>
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
jl     1160 <sort_one+0x40>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jl     116c <sort_one+0x4c>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    1256 <sort_one+0x136>
mov    -0x18(%rbp),%edi
mov    -0x1c(%rbp),%esi
call   1030 <random_in_range@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1040 <swap@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1224 <sort_one+0x104>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    1211 <sort_one+0xf1>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
je     120c <sort_one+0xec>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x24(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
movslq -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1040 <swap@plt>
jmp    1211 <sort_one+0xf1>
jmp    1216 <sort_one+0xf6>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11ac <sort_one+0x8c>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x24(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1040 <swap@plt>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sort_one>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    $0xffffffff,%r13d
test   %rdi,%rdi
je     11d6 <sort_one+0xb6>
test   %esi,%esi
jle    11d6 <sort_one+0xb6>
mov    %edx,%ebx
test   %edx,%edx
js     11d6 <sort_one+0xb6>
mov    %ecx,%r15d
cmp    %esi,%ecx
jge    11d6 <sort_one+0xb6>
mov    %rdi,%r14
mov    %ebx,%edi
mov    %r15d,%esi
call   1030 <random_in_range@plt>
cltq
lea    (%r14,%rax,4),%rdi
movslq %r15d,%rax
lea    (%r14,%rax,4),%r12
mov    %r12,%rsi
call   1040 <swap@plt>
lea    -0x1(%rbx),%r13d
cmp    %r15d,%ebx
jge    11bf <sort_one+0x9f>
mov    %ebx,%eax
lea    (%r14,%rax,4),%rbp
jmp    119c <sort_one+0x7c>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%ebx
add    $0x4,%rbp
cmp    %ebx,%r15d
je     11bf <sort_one+0x9f>
mov    0x0(%rbp),%eax
cmp    (%r12),%eax
jge    1190 <sort_one+0x70>
add    $0x1,%r13d
cmp    %r13d,%ebx
je     1190 <sort_one+0x70>
movslq %r13d,%rax
lea    (%r14,%rax,4),%rdi
mov    %rbp,%rsi
call   1040 <swap@plt>
jmp    1190 <sort_one+0x70>
movslq %r13d,%rax
add    $0x1,%r13d
lea    (%r14,%rax,4),%rdi
add    $0x4,%rdi
mov    %r12,%rsi
call   1040 <swap@plt>
mov    %r13d,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @sort_one(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** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
%12 = load i32*, i32** %6
%13 = icmp eq i32* %12, null
br i1 %13, label %24, label %14
14: ; preds = %4
%15 = load i32, i32* %7
%16 = icmp sle i32 %15, 0
br i1 %16, label %24, label %17
17: ; preds = %14
%18 = load i32, i32* %8
%19 = icmp slt i32 %18, 0
br i1 %19, label %24, label %20
20: ; preds = %17
%21 = load i32, i32* %9
%22 = load i32, i32* %7
%23 = icmp sge i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %25
24: ; preds = %20, %17, %14, %4
store i32 -1, i32* %5
br label %91
25: ; preds = %20
%26 = load i32, i32* %8
%27 = load i32, i32* %9
%28 = call i32 @random_in_range(i32 %26, i32 %27)
store i32 %28, i32* %10
%29 = load i32*, i32** %6
%30 = load i32, i32* %10
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %31
%33 = load i32*, i32** %6
%34 = load i32, i32* %9
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %35
%37 = call i32 @swap(i32* %32, i32* %36)
%38 = load i32, i32* %8
%39 = sub nsw i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %11
%40 = load i32, i32* %8
store i32 %40, i32* %10
br label %41
41: ; preds = %75, %25
%42 = load i32, i32* %10
%43 = load i32, i32* %9
%44 = icmp slt i32 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %78
45: ; preds = %41
%46 = load i32*, i32** %6
%47 = load i32, i32* %10
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = load i32*, i32** %6
%52 = load i32, i32* %9
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
%56 = icmp slt i32 %50, %55
br i1 %56, label %57, label %74
57: ; preds = %45
%58 = load i32, i32* %11
%59 = add nsw i32 %58, 1
store i32 %59, i32* %11
%60 = load i32, i32* %11
%61 = load i32, i32* %10
%62 = icmp ne i32 %60, %61
br i1 %62, label %63, label %73
63: ; preds = %57
%64 = load i32*, i32** %6
%65 = load i32, i32* %11
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 %66
%68 = load i32*, i32** %6
%69 = load i32, i32* %10
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %68, i64 %70
%72 = call i32 @swap(i32* %67, i32* %71)
br label %73
73: ; preds = %63, %57
br label %74
74: ; preds = %73, %45
br label %75
75: ; preds = %74
%76 = load i32, i32* %10
%77 = add nsw i32 %76, 1
store i32 %77, i32* %10
br label %41
78: ; preds = %41
%79 = load i32, i32* %11
%80 = add nsw i32 %79, 1
store i32 %80, i32* %11
%81 = load i32*, i32** %6
%82 = load i32, i32* %11
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %81, i64 %83
%85 = load i32*, i32** %6
%86 = load i32, i32* %9
%87 = sext i32 %86 to i64
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %85, i64 %87
%89 = call i32 @swap(i32* %84, i32* %88)
%90 = load i32, i32* %11
store i32 %90, i32* %5
br label %91
91: ; preds = %78, %24
%92 = load i32, i32* %5
ret i32 %92
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @sort_one(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp eq i32* %0, null
%6 = icmp slt i32 %1, 1
%7 = or i1 %5, %6
%8 = icmp slt i32 %2, 0
%9 = or i1 %7, %8
%10 = icmp sge i32 %3, %1
%11 = or i1 %9, %10
br i1 %11, label %49, label %12
12: ; preds = %4
%13 = tail call i32 @random_in_range(i32 %2, i32 %3)
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %14
%16 = sext i32 %3 to i64
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %16
%18 = tail call i32 @swap(i32* %15, i32* %17)
%19 = add nsw i32 %2, -1
%20 = icmp slt i32 %2, %3
br i1 %20, label %21, label %43
21: ; preds = %12
%22 = zext i32 %2 to i64
br label %23
23: ; preds = %21, %38
%24 = phi i64 [ %22, %21 ], [ %40, %38 ]
%25 = phi i32 [ %19, %21 ], [ %39, %38 ]
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %24
%27 = load i32, i32* %26
%28 = load i32, i32* %17
%29 = icmp slt i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %38
30: ; preds = %23
%31 = add nsw i32 %25, 1
%32 = trunc i64 %24 to i32
%33 = icmp eq i32 %31, %32
br i1 %33, label %38, label %34
34: ; preds = %30
%35 = sext i32 %31 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %35
%37 = tail call i32 @swap(i32* %36, i32* %26)
br label %38
38: ; preds = %23, %34, %30
%39 = phi i32 [ %31, %34 ], [ %31, %30 ], [ %25, %23 ]
%40 = add nuw nsw i64 %24, 1
%41 = trunc i64 %40 to i32
%42 = icmp eq i32 %41, %3
br i1 %42, label %43, label %23
43: ; preds = %38, %12
%44 = phi i32 [ %19, %12 ], [ %39, %38 ]
%45 = add nsw i32 %44, 1
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %46
%48 = tail call i32 @swap(i32* %47, i32* %17)
br label %49
49: ; preds = %4, %43
%50 = phi i32 [ %45, %43 ], [ -1, %4 ]
ret i32 %50
}