#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 */
size_t randint(int, int);
int /*<<< orphan*/ swap(int *, int *);
void quick_sort_range(int *nums, int l, int u) {
  int i, m;
  if (l >= u)
    return;
  swap(&nums[l], &nums[randint(l, u)]);
  m = l;
  for (i = l + 1; i <= u; i++) {
    if (nums[i] < nums[l])
      swap(&nums[++m], &nums[i]);
  }
  swap(&nums[l], &nums[m]);
  quick_sort_range(nums, l, m - 1);
  quick_sort_range(nums, m + 1, u);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quick_sort_range>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jl     1153 <quick_sort_range+0x23>
jmp    1248 <quick_sort_range+0x118>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%esi
call   1040 <randint@plt>
mov    -0x28(%rbp),%rsi
mov    -0x20(%rbp),%rdi
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1050 <swap@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     1201 <quick_sort_range+0xd1>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0xc(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11ee <quick_sort_range+0xbe>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1050 <swap@plt>
jmp    11f3 <quick_sort_range+0xc3>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    119c <quick_sort_range+0x6c>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1050 <swap@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
call   1030 <quick_sort_range@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <quick_sort_range@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quick_sort_range>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
cmp    %edx,%esi
jge    1218 <quick_sort_range+0xe8>
mov    %edx,%r14d
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r12
movslq %edx,%rax
mov    %rax,0x10(%rsp)
lea    0x4(%rdi),%rax
mov    %rax,0x8(%rsp)
mov    %edx,0x4(%rsp)
jmp    119f <quick_sort_range+0x6f>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movslq %r13d,%rbx
mov    0x4(%rsp),%r14d
lea    (%r12,%rbx,4),%rsi
mov    %rbp,%rdi
call   1050 <swap@plt>
lea    -0x1(%r13),%edx
mov    %r12,%rdi
mov    %r15d,%esi
call   1030 <quick_sort_range@plt>
add    $0x1,%r13d
mov    %r13d,%r15d
cmp    %r14d,%r13d
jge    1218 <quick_sort_range+0xe8>
movslq %r15d,%rbx
lea    (%r12,%rbx,4),%rbp
mov    %ebx,%edi
mov    %r14d,%esi
call   1040 <randint@plt>
lea    (%r12,%rax,4),%rsi
mov    %rbp,%rdi
call   1050 <swap@plt>
cmp    %r14d,%ebx
jge    1210 <quick_sort_range+0xe0>
mov    0x10(%rsp),%r14
sub    %rbx,%r14
mov    0x8(%rsp),%rax
lea    (%rax,%rbx,4),%rbx
mov    %r15d,%r13d
jmp    11ea <quick_sort_range+0xba>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x4,%rbx
add    $0xffffffffffffffff,%r14
je     1170 <quick_sort_range+0x40>
mov    (%rbx),%eax
cmp    0x0(%rbp),%eax
jge    11e0 <quick_sort_range+0xb0>
movslq %r13d,%rax
add    $0x1,%r13d
lea    (%r12,%rax,4),%rdi
add    $0x4,%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1050 <swap@plt>
jmp    11e0 <quick_sort_range+0xb0>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r15d,%r13d
jmp    1178 <quick_sort_range+0x48>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @quick_sort_range(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%9 = load i32, i32* %5
%10 = load i32, i32* %6
%11 = icmp sge i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %13
12: ; preds = %3
br label %76
13: ; preds = %3
%14 = load i32*, i32** %4
%15 = load i32, i32* %5
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %16
%18 = load i32*, i32** %4
%19 = load i32, i32* %5
%20 = load i32, i32* %6
%21 = call i64 @randint(i32 %19, i32 %20)
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 %21
%23 = call i32 @swap(i32* %17, i32* %22)
%24 = load i32, i32* %5
store i32 %24, i32* %8
%25 = load i32, i32* %5
%26 = add nsw i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %7
br label %27
27: ; preds = %55, %13
%28 = load i32, i32* %7
%29 = load i32, i32* %6
%30 = icmp sle i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %58
31: ; preds = %27
%32 = load i32*, i32** %4
%33 = load i32, i32* %7
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = load i32*, i32** %4
%38 = load i32, i32* %5
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %39
%41 = load i32, i32* %40
%42 = icmp slt i32 %36, %41
br i1 %42, label %43, label %54
43: ; preds = %31
%44 = load i32*, i32** %4
%45 = load i32, i32* %8
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %8
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 %47
%49 = load i32*, i32** %4
%50 = load i32, i32* %7
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %51
%53 = call i32 @swap(i32* %48, i32* %52)
br label %54
54: ; preds = %43, %31
br label %55
55: ; preds = %54
%56 = load i32, i32* %7
%57 = add nsw i32 %56, 1
store i32 %57, i32* %7
br label %27
58: ; preds = %27
%59 = load i32*, i32** %4
%60 = load i32, i32* %5
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 %61
%63 = load i32*, i32** %4
%64 = load i32, i32* %8
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %65
%67 = call i32 @swap(i32* %62, i32* %66)
%68 = load i32*, i32** %4
%69 = load i32, i32* %5
%70 = load i32, i32* %8
%71 = sub nsw i32 %70, 1
%72 = load i32*, i32** %4
%73 = load i32, i32* %8
%74 = add nsw i32 %73, 1
%75 = load i32, i32* %6
br label %76
76: ; preds = %58, %12
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @quick_sort_range(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp slt i32 %1, %2
br i1 %4, label %5, label %41
5: ; preds = %3
%6 = sext i32 %2 to i64
br label %7
7: ; preds = %5, %33
%8 = phi i32 [ %39, %33 ], [ %1, %5 ]
%9 = sext i32 %8 to i64
%10 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %9
%11 = tail call i64 @randint(i32 %8, i32 %2)
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %11
%13 = tail call i32 @swap(i32* %10, i32* %12)
%14 = icmp slt i32 %8, %2
br i1 %14, label %15, label %33
15: ; preds = %7, %28
%16 = phi i64 [ %18, %28 ], [ %9, %7 ]
%17 = phi i32 [ %29, %28 ], [ %8, %7 ]
%18 = add nsw i64 %16, 1
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = load i32, i32* %10
%22 = icmp slt i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %28
23: ; preds = %15
%24 = add nsw i32 %17, 1
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %25
%27 = tail call i32 @swap(i32* %26, i32* %19)
br label %28
28: ; preds = %15, %23
%29 = phi i32 [ %24, %23 ], [ %17, %15 ]
%30 = icmp eq i64 %18, %6
br i1 %30, label %31, label %15
31: ; preds = %28
%32 = sext i32 %29 to i64
br label %33
33: ; preds = %31, %7
%34 = phi i64 [ %32, %31 ], [ %9, %7 ]
%35 = phi i32 [ %29, %31 ], [ %8, %7 ]
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %34
%37 = tail call i32 @swap(i32* %10, i32* %36)
%38 = add nsw i32 %35, -1
tail call void @quick_sort_range(i32* %0, i32 %8, i32 %38)
%39 = add nsw i32 %35, 1
%40 = icmp slt i32 %39, %2
br i1 %40, label %7, label %41
41: ; preds = %33, %3
ret void
}