#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 partition(int *, int, int, int);
int quick_select(int *ar, int left, int right, int pos) {
  int pivot_index;
  if (left == right)
    return ar[left];
  pivot_index = right - 1;
  pivot_index = partition(ar, left, right, pivot_index);
  if (pos == pivot_index) {
    return ar[pivot_index];
  } else if (pos < pivot_index) {
    return quick_select(ar, left, pivot_index - 1, pos);
  } else {
    return quick_select(ar, pivot_index + 1, right, pos);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quick_select>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    1154 <quick_select+0x34>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11d2 <quick_select+0xb2>
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%ecx
call   1030 <partition@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jne    1191 <quick_select+0x71>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11d2 <quick_select+0xb2>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    11ba <quick_select+0x9a>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1040 <quick_select@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11d2 <quick_select+0xb2>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1040 <quick_select@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quick_select>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%r14
cmp    %edx,%esi
jne    1124 <quick_select+0x14>
mov    %ebp,%ebx
jmp    115f <quick_select+0x4f>
mov    %ecx,%r15d
mov    %edx,%ebx
nopl   0x0(%rax)
lea    -0x1(%rbx),%ecx
mov    %r14,%rdi
mov    %ebp,%esi
mov    %ebx,%edx
call   1030 <partition@plt>
cmp    %r15d,%eax
je     115c <quick_select+0x4c>
jle    1151 <quick_select+0x41>
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,%ebx
cmp    %eax,%ebp
jne    1130 <quick_select+0x20>
jmp    1120 <quick_select+0x10>
add    $0x1,%eax
mov    %eax,%ebp
cmp    %ebx,%eax
jne    1130 <quick_select+0x20>
jmp    115f <quick_select+0x4f>
mov    %r15d,%ebx
movslq %ebx,%rax
mov    (%r14,%rax,4),%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

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