#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*/ isEmpty();
int pop();
int /*<<< orphan*/ push(int, int);
int /*<<< orphan*/ stackInit();
int /*<<< orphan*/ swap(int *, int *);
void sort(int *a, int l, int r) {
  stackInit();
  int i, j, v;
  int l0, r0;
  push(l, r);
  while (!isEmpty()) {
    r0 = j = pop();
    l0 = i = pop();
    v = a[(i + j) / 2];
    while (i <= j) {
      while (a[i] < v)
        i++;
      while (a[j] > v)
        j--;
      if (i <= j) {
        swap(a + i, a + j);
        i++;
        j--;
      }
    }
    if (j - l0 > r0 - i) {
      if (j > l0)
        push(l0, j);
      if (i < r0)
        push(i, r0);
    } else {
      if (i < r0)
        push(i, r0);
      if (j > l0)
        push(l0, j);
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1050 <stackInit@plt>
mov    -0xc(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%esi
call   1060 <push@plt>
mov    $0x0,%al
call   1040 <isEmpty@plt>
cmp    $0x0,%eax
setne  %al
xor    $0xff,%al
test   $0x1,%al
jne    1190 <sort+0x40>
jmp    12ee <sort+0x19e>
mov    $0x0,%al
call   1030 <pop@plt>
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1030 <pop@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     126f <sort+0x11f>
jmp    11e0 <sort+0x90>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1202 <sort+0xb2>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11e0 <sort+0x90>
jmp    1207 <sort+0xb7>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jle    1229 <sort+0xd9>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1207 <sort+0xb7>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     126a <sort+0x11a>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1070 <swap@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11cf <sort+0x7f>
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jle    12b6 <sort+0x166>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jle    129a <sort+0x14a>
mov    -0x20(%rbp),%edi
mov    -0x18(%rbp),%esi
call   1060 <push@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    12b1 <sort+0x161>
mov    -0x14(%rbp),%edi
mov    -0x24(%rbp),%esi
call   1060 <push@plt>
jmp    12e9 <sort+0x199>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    12cd <sort+0x17d>
mov    -0x14(%rbp),%edi
mov    -0x24(%rbp),%esi
call   1060 <push@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jle    12e4 <sort+0x194>
mov    -0x20(%rbp),%edi
mov    -0x18(%rbp),%esi
call   1060 <push@plt>
jmp    12e9 <sort+0x199>
jmp    1174 <sort+0x24>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %edx,%ebx
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,0x8(%rsp)
xor    %eax,%eax
call   1050 <stackInit@plt>
mov    %ebp,%edi
mov    %ebx,%esi
call   1060 <push@plt>
xor    %eax,%eax
call   1040 <isEmpty@plt>
test   %eax,%eax
je     1191 <sort+0x41>
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    0x8(%rsp),%rax
lea    -0x4(%rax),%rcx
mov    %rcx,0x20(%rsp)
lea    0x4(%rax),%r14
jmp    11c0 <sort+0x70>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
call   1060 <push@plt>
xor    %eax,%eax
call   1040 <isEmpty@plt>
test   %eax,%eax
jne    1182 <sort+0x32>
xor    %eax,%eax
call   1030 <pop@plt>
mov    %eax,%r15d
xor    %eax,%eax
call   1030 <pop@plt>
mov    %r15d,%ebx
mov    %eax,%ebp
mov    %r15,0x18(%rsp)
mov    %rax,0x10(%rsp)
cmp    %r15d,%eax
jle    1220 <sort+0xd0>
mov    %ebx,%eax
mov    0x10(%rsp),%r12
sub    %r12d,%eax
mov    0x18(%rsp),%r15
mov    %r15d,%ecx
sub    %ebp,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jle    12c0 <sort+0x170>
cmp    %r12d,%ebx
jle    1210 <sort+0xc0>
mov    %r12d,%edi
mov    %ebx,%esi
call   1060 <push@plt>
cmp    %ebp,%r15d
jle    11b5 <sort+0x65>
mov    %ebp,%edi
mov    %r15d,%esi
jmp    11b0 <sort+0x60>
nopl   0x0(%rax)
mov    0x18(%rsp),%r12
mov    0x10(%rsp),%rdx
lea    (%rdx,%r12,1),%eax
mov    %eax,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
add    %eax,%ecx
sar    %ecx
movslq %ecx,%rax
mov    0x8(%rsp),%rcx
mov    (%rcx,%rax,4),%r15d
mov    %edx,%ebp
jmp    1257 <sort+0x107>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebx,%r12d
cmp    %ebx,%ebp
jg     11e5 <sort+0x95>
movslq %ebp,%rax
mov    0x20(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rax,4),%rdi
mov    %ebp,%r13d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rdi,%rax
add    $0x4,%rdi
add    $0x1,%r13d
cmp    %r15d,0x4(%rax)
jl     1270 <sort+0x120>
lea    -0x1(%r13),%ebp
movslq %r12d,%rax
lea    (%r14,%rax,4),%rsi
nopl   0x0(%rax)
mov    %rsi,%rax
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
add    $0xffffffff,%r12d
cmp    %r15d,-0x4(%rax)
jg     1290 <sort+0x140>
lea    0x1(%r12),%ebx
cmp    %ebx,%ebp
jg     1250 <sort+0x100>
call   1070 <swap@plt>
mov    %r12d,%ebx
mov    %r13d,%ebp
jmp    1250 <sort+0x100>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %ebp,%r15d
jle    12cf <sort+0x17f>
mov    %ebp,%edi
mov    %r15d,%esi
call   1060 <push@plt>
cmp    %r12d,%ebx
jle    11b5 <sort+0x65>
mov    %r12d,%edi
mov    %ebx,%esi
jmp    11b0 <sort+0x60>

LLVM IR (-O0):
define void @sort(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
%11 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%12 = call i32 (...) @stackInit()
%13 = load i32, i32* %5
%14 = load i32, i32* %6
%15 = call i32 @push(i32 %13, i32 %14)
br label %16
16: ; preds = %120, %3
%17 = call i32 (...) @isEmpty()
%18 = icmp ne i32 %17, 0
%19 = xor i1 %18, true
br i1 %19, label %20, label %121
20: ; preds = %16
%21 = call i32 (...) @pop()
store i32 %21, i32* %8
store i32 %21, i32* %11
%22 = call i32 (...) @pop()
store i32 %22, i32* %7
store i32 %22, i32* %10
%23 = load i32*, i32** %4
%24 = load i32, i32* %7
%25 = load i32, i32* %8
%26 = add nsw i32 %24, %25
%27 = sdiv i32 %26, 2
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
store i32 %30, i32* %9
br label %31
31: ; preds = %77, %20
%32 = load i32, i32* %7
%33 = load i32, i32* %8
%34 = icmp sle i32 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %78
35: ; preds = %31
br label %36
36: ; preds = %44, %35
%37 = load i32*, i32** %4
%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 = load i32, i32* %9
%43 = icmp slt i32 %41, %42
br i1 %43, label %44, label %47
44: ; preds = %36
%45 = load i32, i32* %7
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %7
br label %36
47: ; preds = %36
br label %48
48: ; preds = %56, %47
%49 = load i32*, i32** %4
%50 = load i32, i32* %8
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
%54 = load i32, i32* %9
%55 = icmp sgt i32 %53, %54
br i1 %55, label %56, label %59
56: ; preds = %48
%57 = load i32, i32* %8
%58 = add nsw i32 %57, -1
store i32 %58, i32* %8
br label %48
59: ; preds = %48
%60 = load i32, i32* %7
%61 = load i32, i32* %8
%62 = icmp sle i32 %60, %61
br i1 %62, label %63, label %77
63: ; preds = %59
%64 = load i32*, i32** %4
%65 = load i32, i32* %7
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 %66
%68 = load i32*, i32** %4
%69 = load i32, i32* %8
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %68, i64 %70
%72 = call i32 @swap(i32* %67, i32* %71)
%73 = load i32, i32* %7
%74 = add nsw i32 %73, 1
store i32 %74, i32* %7
%75 = load i32, i32* %8
%76 = add nsw i32 %75, -1
store i32 %76, i32* %8
br label %77
77: ; preds = %63, %59
br label %31
78: ; preds = %31
%79 = load i32, i32* %8
%80 = load i32, i32* %10
%81 = sub nsw i32 %79, %80
%82 = load i32, i32* %11
%83 = load i32, i32* %7
%84 = sub nsw i32 %82, %83
%85 = icmp sgt i32 %81, %84
br i1 %85, label %86, label %103
86: ; preds = %78
%87 = load i32, i32* %8
%88 = load i32, i32* %10
%89 = icmp sgt i32 %87, %88
br i1 %89, label %90, label %94
90: ; preds = %86
%91 = load i32, i32* %10
%92 = load i32, i32* %8
%93 = call i32 @push(i32 %91, i32 %92)
br label %94
94: ; preds = %90, %86
%95 = load i32, i32* %7
%96 = load i32, i32* %11
%97 = icmp slt i32 %95, %96
br i1 %97, label %98, label %102
98: ; preds = %94
%99 = load i32, i32* %7
%100 = load i32, i32* %11
%101 = call i32 @push(i32 %99, i32 %100)
br label %102
102: ; preds = %98, %94
br label %120
103: ; preds = %78
%104 = load i32, i32* %7
%105 = load i32, i32* %11
%106 = icmp slt i32 %104, %105
br i1 %106, label %107, label %111
107: ; preds = %103
%108 = load i32, i32* %7
%109 = load i32, i32* %11
%110 = call i32 @push(i32 %108, i32 %109)
br label %111
111: ; preds = %107, %103
%112 = load i32, i32* %8
%113 = load i32, i32* %10
%114 = icmp sgt i32 %112, %113
br i1 %114, label %115, label %119
115: ; preds = %111
%116 = load i32, i32* %10
%117 = load i32, i32* %8
%118 = call i32 @push(i32 %116, i32 %117)
br label %119
119: ; preds = %115, %111
br label %120
120: ; preds = %119, %102
br label %16
121: ; preds = %16
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @sort(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = tail call i32 (...) @stackInit()
%5 = tail call i32 @push(i32 %1, i32 %2)
%6 = tail call i32 (...) @isEmpty()
%7 = icmp eq i32 %6, 0
br i1 %7, label %8, label %74
8: ; preds = %3, %71
%9 = tail call i32 (...) @pop()
%10 = tail call i32 (...) @pop()
%11 = add nsw i32 %10, %9
%12 = sdiv i32 %11, 2
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
%16 = icmp sgt i32 %10, %9
br i1 %16, label %49, label %17
17: ; preds = %8, %45
%18 = phi i32 [ %47, %45 ], [ %10, %8 ]
%19 = phi i32 [ %46, %45 ], [ %9, %8 ]
%20 = sext i32 %18 to i64
br label %21
21: ; preds = %21, %17
%22 = phi i64 [ %26, %21 ], [ %20, %17 ]
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = icmp slt i32 %24, %15
%26 = add i64 %22, 1
br i1 %25, label %21, label %27
27: ; preds = %21
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %22
%29 = trunc i64 %22 to i32
%30 = sext i32 %19 to i64
br label %31
31: ; preds = %31, %27
%32 = phi i64 [ %36, %31 ], [ %30, %27 ]
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = icmp sgt i32 %34, %15
%36 = add i64 %32, -1
br i1 %35, label %31, label %37
37: ; preds = %31
%38 = trunc i64 %32 to i32
%39 = icmp sgt i32 %29, %38
br i1 %39, label %45, label %40
40: ; preds = %37
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %32
%42 = tail call i32 @swap(i32* %28, i32* %41)
%43 = add nsw i32 %29, 1
%44 = add nsw i32 %38, -1
br label %45
45: ; preds = %40, %37
%46 = phi i32 [ %44, %40 ], [ %38, %37 ]
%47 = phi i32 [ %43, %40 ], [ %29, %37 ]
%48 = icmp sgt i32 %47, %46
br i1 %48, label %49, label %17
49: ; preds = %45, %8
%50 = phi i32 [ %9, %8 ], [ %46, %45 ]
%51 = phi i32 [ %10, %8 ], [ %47, %45 ]
%52 = sub nsw i32 %50, %10
%53 = sub nsw i32 %9, %51
%54 = icmp sgt i32 %52, %53
br i1 %54, label %55, label %63
55: ; preds = %49
%56 = icmp sgt i32 %50, %10
br i1 %56, label %57, label %59
57: ; preds = %55
%58 = tail call i32 @push(i32 %10, i32 %50)
br label %59
59: ; preds = %57, %55
%60 = icmp sgt i32 %9, %51
br i1 %60, label %61, label %71
61: ; preds = %59
%62 = tail call i32 @push(i32 %51, i32 %9)
br label %71
63: ; preds = %49
%64 = icmp sgt i32 %9, %51
br i1 %64, label %65, label %67
65: ; preds = %63
%66 = tail call i32 @push(i32 %51, i32 %9)
br label %67
67: ; preds = %65, %63
%68 = icmp sgt i32 %50, %10
br i1 %68, label %69, label %71
69: ; preds = %67
%70 = tail call i32 @push(i32 %10, i32 %50)
br label %71
71: ; preds = %67, %69, %59, %61
%72 = tail call i32 (...) @isEmpty()
%73 = icmp eq i32 %72, 0
br i1 %73, label %8, label %74
74: ; preds = %71, %3
ret void
}