#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 quick_sort2(int a[], int left, int right) {
  if (left >= right)
    return;
  int pos = left + (right - left) / 2;
  swap(&a[pos], &a[right]);
  int small = left - 1;
  for (int i = left; i <= right; i++) {
    if (a[i] < a[right]) {
      small++;
      if (small != i)
        swap(&a[small], &a[i]);
    }
  }
  pos = small + 0;
  swap(&a[pos], &a[right]);
  quick_sort2(a, left, pos - 1);
  quick_sort2(a, pos + 1, right);
  return;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quick_sort2>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jl     1143 <quick_sort2+0x23>
jmp    125b <quick_sort2+0x13b>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1040 <swap@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     120b <quick_sort2+0xeb>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11f8 <quick_sort2+0xd8>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
je     11f3 <quick_sort2+0xd3>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1040 <swap@plt>
jmp    11f8 <quick_sort2+0xd8>
jmp    11fd <quick_sort2+0xdd>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1193 <quick_sort2+0x73>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x0,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1040 <swap@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
call   1030 <quick_sort2@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <quick_sort2@plt>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quick_sort2>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
cmp    %esi,%edx
jle    1204 <quick_sort2+0xe4>
mov    %edx,%ebx
mov    %esi,%r12d
mov    %rdi,%r15
movslq %edx,%rax
lea    (%rdi,%rax,4),%r13
lea    0x1(%rbx),%ebp
mov    %rbx,0x10(%rsp)
mov    %rdi,0x8(%rsp)
jmp    1194 <quick_sort2+0x74>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movslq %r14d,%rbx
mov    0x8(%rsp),%r15
lea    (%r15,%rbx,4),%rdi
mov    %r13,%rsi
call   1040 <swap@plt>
lea    -0x1(%rbx),%edx
mov    %r15,%rdi
mov    %r12d,%esi
call   1030 <quick_sort2@plt>
add    $0x1,%ebx
mov    %ebx,%r12d
mov    0x10(%rsp),%rax
cmp    %eax,%ebx
mov    %rax,%rbx
jge    1204 <quick_sort2+0xe4>
mov    %ebx,%eax
sub    %r12d,%eax
mov    %eax,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
add    %eax,%ecx
sar    %ecx
add    %r12d,%ecx
movslq %ecx,%rax
lea    (%r15,%rax,4),%rdi
mov    %r13,%rsi
call   1040 <swap@plt>
lea    -0x1(%r12),%r14d
cmp    %r12d,%ebx
jl     1160 <quick_sort2+0x40>
movslq %r12d,%rax
lea    (%r15,%rax,4),%rbx
mov    %r12d,%r15d
jmp    11dd <quick_sort2+0xbd>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r15d
add    $0x4,%rbx
cmp    %r15d,%ebp
je     1160 <quick_sort2+0x40>
mov    (%rbx),%eax
cmp    0x0(%r13),%eax
jge    11d0 <quick_sort2+0xb0>
add    $0x1,%r14d
cmp    %r14d,%r15d
je     11d0 <quick_sort2+0xb0>
movslq %r14d,%rax
mov    0x8(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rax,4),%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1040 <swap@plt>
jmp    11d0 <quick_sort2+0xb0>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @quick_sort2(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%10 = load i32, i32* %5
%11 = load i32, i32* %6
%12 = icmp sge i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %14
13: ; preds = %3
br label %90
14: ; preds = %3
%15 = load i32, i32* %5
%16 = load i32, i32* %6
%17 = load i32, i32* %5
%18 = sub nsw i32 %16, %17
%19 = sdiv i32 %18, 2
%20 = add nsw i32 %15, %19
store i32 %20, i32* %7
%21 = load i32*, i32** %4
%22 = load i32, i32* %7
%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 @swap(i32* %24, i32* %28)
%30 = load i32, i32* %5
%31 = sub nsw i32 %30, 1
store i32 %31, i32* %8
%32 = load i32, i32* %5
store i32 %32, i32* %9
br label %33
33: ; preds = %67, %14
%34 = load i32, i32* %9
%35 = load i32, i32* %6
%36 = icmp sle i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %70
37: ; preds = %33
%38 = load i32*, i32** %4
%39 = load i32, i32* %9
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = load i32*, i32** %4
%44 = load i32, i32* %6
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = icmp slt i32 %42, %47
br i1 %48, label %49, label %66
49: ; preds = %37
%50 = load i32, i32* %8
%51 = add nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %8
%52 = load i32, i32* %8
%53 = load i32, i32* %9
%54 = icmp ne i32 %52, %53
br i1 %54, label %55, label %65
55: ; preds = %49
%56 = load i32*, i32** %4
%57 = load i32, i32* %8
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 %58
%60 = load i32*, i32** %4
%61 = load i32, i32* %9
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 %62
%64 = call i32 @swap(i32* %59, i32* %63)
br label %65
65: ; preds = %55, %49
br label %66
66: ; preds = %65, %37
br label %67
67: ; preds = %66
%68 = load i32, i32* %9
%69 = add nsw i32 %68, 1
store i32 %69, i32* %9
br label %33
70: ; preds = %33
%71 = load i32, i32* %8
%72 = add nsw i32 %71, 0
store i32 %72, i32* %7
%73 = load i32*, i32** %4
%74 = load i32, i32* %7
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 %75
%77 = load i32*, i32** %4
%78 = load i32, i32* %6
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %77, i64 %79
%81 = call i32 @swap(i32* %76, i32* %80)
%82 = load i32*, i32** %4
%83 = load i32, i32* %5
%84 = load i32, i32* %7
%85 = sub nsw i32 %84, 1
%86 = load i32*, i32** %4
%87 = load i32, i32* %7
%88 = add nsw i32 %87, 1
%89 = load i32, i32* %6
br label %90
90: ; preds = %70, %13
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @quick_sort2(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, %1
br i1 %4, label %5, label %49
5: ; preds = %3
%6 = sext i32 %2 to i64
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %6
%8 = add i32 %2, 1
br label %9
9: ; preds = %5, %21
%10 = phi i32 [ %1, %5 ], [ %27, %21 ]
%11 = sub nsw i32 %2, %10
%12 = sdiv i32 %11, 2
%13 = add nsw i32 %12, %10
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %14
%16 = tail call i32 @swap(i32* %15, i32* %7)
%17 = add nsw i32 %10, -1
%18 = icmp sgt i32 %10, %2
br i1 %18, label %21, label %19
19: ; preds = %9
%20 = sext i32 %10 to i64
br label %29
21: ; preds = %44, %9
%22 = phi i32 [ %17, %9 ], [ %45, %44 ]
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %23
%25 = tail call i32 @swap(i32* %24, i32* %7)
%26 = add nsw i32 %22, -1
tail call void @quick_sort2(i32* %0, i32 %10, i32 %26)
%27 = add nsw i32 %22, 1
%28 = icmp slt i32 %27, %2
br i1 %28, label %9, label %49
29: ; preds = %19, %44
%30 = phi i64 [ %20, %19 ], [ %46, %44 ]
%31 = phi i32 [ %17, %19 ], [ %45, %44 ]
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %30
%33 = load i32, i32* %32
%34 = load i32, i32* %7
%35 = icmp slt i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %44
36: ; preds = %29
%37 = add nsw i32 %31, 1
%38 = trunc i64 %30 to i32
%39 = icmp eq i32 %37, %38
br i1 %39, label %44, label %40
40: ; preds = %36
%41 = sext i32 %37 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %41
%43 = tail call i32 @swap(i32* %42, i32* %32)
br label %44
44: ; preds = %29, %40, %36
%45 = phi i32 [ %37, %40 ], [ %37, %36 ], [ %31, %29 ]
%46 = add nsw i64 %30, 1
%47 = trunc i64 %46 to i32
%48 = icmp eq i32 %8, %47
br i1 %48, label %21, label %29
49: ; preds = %21, %3
ret void
}