#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);
void sortColors(int a[], int n) {
  int red = 0, blue = n - 1;
  for (int i = 0; i < blue + 1;) {
    if (a[i] == 0)
      swap(a[i++], a[red++]);
    else if (a[i] == 2)
      swap(a[i], a[blue--]);
    else
      i++;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sortColors>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11dc <sortColors+0xcc>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jne    118d <sortColors+0x7d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
call   1030 <swap@plt>
jmp    11d7 <sortColors+0xc7>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
cmpl   $0x2,(%rax,%rcx,4)
jne    11c9 <sortColors+0xb9>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0xffffffff,%edx
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
call   1030 <swap@plt>
jmp    11d2 <sortColors+0xc2>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11d7 <sortColors+0xc7>
jmp    1136 <sortColors+0x26>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sortColors>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
test   %esi,%esi
jle    116a <sortColors+0x5a>
mov    %esi,%ebx
mov    %rdi,%r14
add    $0xffffffff,%ebx
xor    %ebp,%ebp
xor    %r15d,%r15d
jmp    1148 <sortColors+0x38>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %ebx,%rax
add    $0xffffffff,%ebx
mov    (%r14,%rax,4),%esi
mov    $0x2,%edi
call   1030 <swap@plt>
cmp    %ebx,%ebp
jg     116a <sortColors+0x5a>
movslq %ebp,%rax
mov    (%r14,%rax,4),%eax
cmp    $0x2,%eax
je     1130 <sortColors+0x20>
add    $0x1,%ebp
test   %eax,%eax
jne    1144 <sortColors+0x34>
movslq %r15d,%rax
add    $0x1,%r15d
mov    (%r14,%rax,4),%esi
xor    %edi,%edi
jmp    113f <sortColors+0x2f>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

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