#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*/ sort2(int *, int *);
int /*<<< orphan*/ sort3(int *, int *, int *);
int /*<<< orphan*/ stack_swap(int *, int *);
void inplace2(int *values, int start, int end) {
  int left;
  int right;
  int n;
  int pivot;
  n = end - start + 1;
  if (n < 2)
    return;
  switch (n) {
  case 2:
    sort2(&values[start], &values[end]);
    return;
  case 3:
    sort3(&values[start], &values[start + 1], &values[end]);
    return;
  }
  pivot = values[end];
  left = start;
  right = end - 1;
  while (left < right) {
    if (values[left] <= pivot) {
      left++;
    } else {
      stack_swap(&values[left], &values[right--]);
    }
  }
  sort2(&values[right], &values[end]);
  inplace2(values, start, left);
  inplace2(values, right + 1, end);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<inplace2>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x2,-0x1c(%rbp)
jge    116d <inplace2+0x2d>
jmp    12b5 <inplace2+0x175>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
sub    $0x2,%eax
je     1192 <inplace2+0x52>
jmp    1181 <inplace2+0x41>
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x3,%eax
je     11ba <inplace2+0x7a>
jmp    11f5 <inplace2+0xb5>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1050 <sort2@plt>
jmp    12b5 <inplace2+0x175>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
mov    -0x8(%rbp),%rdx
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdx
call   1060 <sort3@plt>
jmp    12b5 <inplace2+0x175>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1271 <inplace2+0x131>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jg     1240 <inplace2+0x100>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    126c <inplace2+0x12c>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <stack_swap@plt>
jmp    1212 <inplace2+0xd2>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1050 <sort2@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edx
call   1040 <inplace2@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1040 <inplace2@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<inplace2>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rdx,0x10(%rsp)
mov    %edx,%eax
sub    %esi,%eax
jle    120f <inplace2+0xcf>
mov    %esi,%r12d
mov    %rdi,%rbx
mov    0x10(%rsp),%rdx
movslq %edx,%rcx
lea    (%rdi,%rcx,4),%rcx
mov    %rcx,0x8(%rsp)
lea    -0x1(%rdx),%r15d
jmp    11af <inplace2+0x6f>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %r13d,%r14
lea    (%rbx,%r14,4),%rdi
mov    0x8(%rsp),%rsi
call   1050 <sort2@plt>
mov    %rbx,%rdi
mov    %r12d,%esi
mov    %ebp,%edx
call   1040 <inplace2@plt>
add    $0x1,%r14d
mov    0x10(%rsp),%rax
mov    %r14d,%r12d
sub    %r14d,%eax
jle    120f <inplace2+0xcf>
cmp    $0x2,%eax
je     121e <inplace2+0xde>
cmp    $0x1,%eax
je     1245 <inplace2+0x105>
mov    %r15d,%r13d
mov    %r12d,%ebp
cmp    %r15d,%r12d
jge    1180 <inplace2+0x40>
mov    0x8(%rsp),%rax
mov    (%rax),%r14d
mov    %r12d,%ebp
mov    %r15d,%r13d
jmp    11f9 <inplace2+0xb9>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%rbx,%rax,4),%rdi
movslq %r13d,%rax
add    $0xffffffff,%r13d
lea    (%rbx,%rax,4),%rsi
call   1030 <stack_swap@plt>
cmp    %r13d,%ebp
jge    1180 <inplace2+0x40>
movslq %ebp,%rax
cmp    %r14d,(%rbx,%rax,4)
jg     11e0 <inplace2+0xa0>
add    $0x1,%ebp
cmp    %r13d,%ebp
jl     11f9 <inplace2+0xb9>
jmp    1180 <inplace2+0x40>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
movslq %r12d,%rax
lea    (%rbx,%rax,4),%rdi
lea    (%rbx,%rax,4),%rsi
add    $0x4,%rsi
mov    0x8(%rsp),%rdx
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1060 <sort3@plt>
movslq %r12d,%rax
lea    (%rbx,%rax,4),%rdi
mov    0x8(%rsp),%rsi
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1050 <sort2@plt>

LLVM IR (-O0):
define void @inplace2(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* %6
%12 = load i32, i32* %5
%13 = sub nsw i32 %11, %12
%14 = add nsw i32 %13, 1
store i32 %14, i32* %9
%15 = load i32, i32* %9
%16 = icmp slt i32 %15, 2
br i1 %16, label %17, label %18
17: ; preds = %3
br label %98
18: ; preds = %3
%19 = load i32, i32* %9
switch i32 %19, label %45 [
i32 2, label %20
i32 3, label %30
]
20: ; preds = %18
%21 = load i32*, i32** %4
%22 = load i32, i32* %5
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %23
%25 = load i32*, i32** %4
%26 = load i32, i32* %6
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %27
%29 = call i32 @sort2(i32* %24, i32* %28)
br label %98
30: ; preds = %18
%31 = load i32*, i32** %4
%32 = load i32, i32* %5
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %33
%35 = load i32*, i32** %4
%36 = load i32, i32* %5
%37 = add nsw i32 %36, 1
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %38
%40 = load i32*, i32** %4
%41 = load i32, i32* %6
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %42
%44 = call i32 @sort3(i32* %34, i32* %39, i32* %43)
br label %98
45: ; preds = %18
%46 = load i32*, i32** %4
%47 = load i32, i32* %6
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
store i32 %50, i32* %10
%51 = load i32, i32* %5
store i32 %51, i32* %7
%52 = load i32, i32* %6
%53 = sub nsw i32 %52, 1
store i32 %53, i32* %8
br label %54
54: ; preds = %80, %45
%55 = load i32, i32* %7
%56 = load i32, i32* %8
%57 = icmp slt i32 %55, %56
br i1 %57, label %58, label %81
58: ; preds = %54
%59 = load i32*, i32** %4
%60 = load i32, i32* %7
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 %61
%63 = load i32, i32* %62
%64 = load i32, i32* %10
%65 = icmp sle i32 %63, %64
br i1 %65, label %66, label %69
66: ; preds = %58
%67 = load i32, i32* %7
%68 = add nsw i32 %67, 1
store i32 %68, i32* %7
br label %80
69: ; preds = %58
%70 = load i32*, i32** %4
%71 = load i32, i32* %7
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 %72
%74 = load i32*, i32** %4
%75 = load i32, i32* %8
%76 = add nsw i32 %75, -1
store i32 %76, i32* %8
%77 = sext i32 %75 to i64
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %74, i64 %77
%79 = call i32 @stack_swap(i32* %73, i32* %78)
br label %80
80: ; preds = %69, %66
br label %54
81: ; preds = %54
%82 = load i32*, i32** %4
%83 = load i32, i32* %8
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %82, i64 %84
%86 = load i32*, i32** %4
%87 = load i32, i32* %6
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %86, i64 %88
%90 = call i32 @sort2(i32* %85, i32* %89)
%91 = load i32*, i32** %4
%92 = load i32, i32* %5
%93 = load i32, i32* %7
%94 = load i32*, i32** %4
%95 = load i32, i32* %8
%96 = add nsw i32 %95, 1
%97 = load i32, i32* %6
br label %98
98: ; preds = %81, %30, %20, %17
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @inplace2(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = sub nsw i32 %2, %1
%5 = icmp slt i32 %4, 1
br i1 %5, label %54, label %6
6: ; preds = %3
%7 = sext i32 %2 to i64
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %7
%9 = add nsw i32 %2, -1
br label %10
10: ; preds = %6, %45
%11 = phi i32 [ %4, %6 ], [ %52, %45 ]
%12 = phi i32 [ %1, %6 ], [ %51, %45 ]
switch i32 %11, label %24 [
i32 1, label %13
i32 2, label %17
]
13: ; preds = %10
%14 = sext i32 %12 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %14
%16 = tail call i32 @sort2(i32* %15, i32* %8)
br label %54
17: ; preds = %10
%18 = sext i32 %12 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%20 = add nsw i32 %12, 1
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %21
%23 = tail call i32 @sort3(i32* %19, i32* %22, i32* %8)
br label %54
24: ; preds = %10
%25 = load i32, i32* %8
%26 = icmp slt i32 %12, %9
br i1 %26, label %27, label %45
27: ; preds = %24, %41
%28 = phi i32 [ %43, %41 ], [ %12, %24 ]
%29 = phi i32 [ %42, %41 ], [ %9, %24 ]
%30 = sext i32 %28 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = icmp sgt i32 %32, %25
br i1 %33, label %36, label %34
34: ; preds = %27
%35 = add nsw i32 %28, 1
br label %41
36: ; preds = %27
%37 = add nsw i32 %29, -1
%38 = sext i32 %29 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %38
%40 = tail call i32 @stack_swap(i32* %31, i32* %39)
br label %41
41: ; preds = %36, %34
%42 = phi i32 [ %29, %34 ], [ %37, %36 ]
%43 = phi i32 [ %35, %34 ], [ %28, %36 ]
%44 = icmp slt i32 %43, %42
br i1 %44, label %27, label %45
45: ; preds = %41, %24
%46 = phi i32 [ %9, %24 ], [ %42, %41 ]
%47 = phi i32 [ %12, %24 ], [ %43, %41 ]
%48 = sext i32 %46 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %48
%50 = tail call i32 @sort2(i32* %49, i32* %8)
tail call void @inplace2(i32* %0, i32 %12, i32 %47)
%51 = add nsw i32 %46, 1
%52 = sub nsw i32 %2, %51
%53 = icmp slt i32 %52, 1
br i1 %53, label %54, label %10
54: ; preds = %45, %3, %17, %13
ret void
}