#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*/ assert(int);
int /*<<< orphan*/ swap(int *, size_t, size_t);
size_t partition(int arr[], size_t low, size_t high, size_t pivot) {
  assert(low <= pivot && pivot < high);
  swap(arr, low, pivot);
  size_t cursor = low + 1;
  size_t i;
  for (i = low + 1; i < high; i++) {
    if (arr[i] <= arr[low]) {
      swap(arr, i, cursor);
      cursor++;
    }
  }
  cursor--;
  swap(arr, low, cursor);
  return cursor;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rcx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x20(%rbp),%rcx
mov    %al,-0x31(%rbp)
ja     1159 <partition+0x39>
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
setb   %al
mov    %al,-0x31(%rbp)
mov    -0x31(%rbp),%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x20(%rbp),%rdx
call   1040 <swap@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jae    11ec <partition+0xcc>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jg     11d6 <partition+0xb6>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x30(%rbp),%rsi
mov    -0x28(%rbp),%rdx
call   1040 <swap@plt>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    11db <partition+0xbb>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    118f <partition+0x6f>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x28(%rbp),%rdx
call   1040 <swap@plt>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rcx,%rbx
mov    %rdx,%r15
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%r13
cmp    %rcx,%rsi
setbe  %al
cmp    %rdx,%rcx
setb   %cl
and    %al,%cl
movzbl %cl,%edi
call   1030 <assert@plt>
mov    %r13,%rdi
mov    %r14,%rsi
mov    %rbx,%rdx
call   1040 <swap@plt>
lea    0x1(%r14),%rbx
cmp    %r15,%rbx
jae    1199 <partition+0x79>
mov    %rbx,%r12
jmp    1179 <partition+0x59>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r15
je     119c <partition+0x7c>
mov    0x0(%r13,%rbx,4),%eax
cmp    0x0(%r13,%r14,4),%eax
jg     1170 <partition+0x50>
mov    %r13,%rdi
mov    %rbx,%rsi
mov    %r12,%rdx
call   1040 <swap@plt>
add    $0x1,%r12
jmp    1170 <partition+0x50>
mov    %rbx,%r12
add    $0xffffffffffffffff,%r12
mov    %r13,%rdi
mov    %r14,%rsi
mov    %r12,%rdx
call   1040 <swap@plt>
mov    %r12,%rax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @partition(i32* %0, i64 %1, i64 %2, i64 %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
store i32* %0, i32** %5
store i64 %1, i64* %6
store i64 %2, i64* %7
store i64 %3, i64* %8
%11 = load i64, i64* %6
%12 = load i64, i64* %8
%13 = icmp ule i64 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %18
14: ; preds = %4
%15 = load i64, i64* %8
%16 = load i64, i64* %7
%17 = icmp ult i64 %15, %16
br label %18
18: ; preds = %14, %4
%19 = phi i1 [ false, %4 ], [ %17, %14 ]
%20 = zext i1 %19 to i32
%21 = call i32 @assert(i32 %20)
%22 = load i32*, i32** %5
%23 = load i64, i64* %6
%24 = load i64, i64* %8
%25 = call i32 @swap(i32* %22, i64 %23, i64 %24)
%26 = load i64, i64* %6
%27 = add i64 %26, 1
store i64 %27, i64* %9
%28 = load i64, i64* %6
%29 = add i64 %28, 1
store i64 %29, i64* %10
br label %30
30: ; preds = %52, %18
%31 = load i64, i64* %10
%32 = load i64, i64* %7
%33 = icmp ult i64 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %55
34: ; preds = %30
%35 = load i32*, i32** %5
%36 = load i64, i64* %10
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = load i32*, i32** %5
%40 = load i64, i64* %6
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = icmp sle i32 %38, %42
br i1 %43, label %44, label %51
44: ; preds = %34
%45 = load i32*, i32** %5
%46 = load i64, i64* %10
%47 = load i64, i64* %9
%48 = call i32 @swap(i32* %45, i64 %46, i64 %47)
%49 = load i64, i64* %9
%50 = add i64 %49, 1
store i64 %50, i64* %9
br label %51
51: ; preds = %44, %34
br label %52
52: ; preds = %51
%53 = load i64, i64* %10
%54 = add i64 %53, 1
store i64 %54, i64* %10
br label %30
55: ; preds = %30
%56 = load i64, i64* %9
%57 = add i64 %56, -1
store i64 %57, i64* %9
%58 = load i32*, i32** %5
%59 = load i64, i64* %6
%60 = load i64, i64* %9
%61 = call i32 @swap(i32* %58, i64 %59, i64 %60)
%62 = load i64, i64* %9
ret i64 %62
}

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