#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_sort(int array[], int n) {
  if (n <= 1)
    return;
  int key = array[0];
  int last = 0;
  for (int i = 1; i < n; ++i) {
    if (array[i] < array[0])
      swap(&array[i], &array[++last]);
  }
  swap(&array[0], &array[last]);
  quick_sort(array, last);
  quick_sort(array + last + 1, n - last - 1);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quick_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x1,-0xc(%rbp)
jg     113e <quick_sort+0x1e>
jmp    11fa <quick_sort+0xda>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11b5 <quick_sort+0x95>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
jge    11a2 <quick_sort+0x82>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1040 <swap@plt>
jmp    11a7 <quick_sort+0x87>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1155 <quick_sort+0x35>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1040 <swap@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
call   1030 <quick_sort@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
add    $0x4,%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
sub    -0x14(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
call   1030 <quick_sort@plt>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quick_sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
cmp    $0x2,%esi
jge    1136 <quick_sort+0x16>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%r15
jmp    116c <quick_sort+0x4c>
xchg   %ax,%ax
movslq %r12d,%rbp
lea    (%r15,%rbp,4),%rsi
mov    %r15,%rdi
call   1040 <swap@plt>
mov    %r15,%rdi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <quick_sort@plt>
lea    (%r15,%rbp,4),%r15
add    $0x4,%r15
not    %ebp
add    %ebp,%r14d
cmp    $0x2,%r14d
jl     112d <quick_sort+0xd>
mov    %r14d,%ebx
lea    0x4(%r15),%rbp
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
xor    %r12d,%r12d
jmp    118a <quick_sort+0x6a>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x4,%rbp
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
je     1140 <quick_sort+0x20>
mov    0x0(%rbp),%eax
cmp    (%r15),%eax
jge    1180 <quick_sort+0x60>
movslq %r12d,%rax
add    $0x1,%r12d
lea    (%r15,%rax,4),%rsi
add    $0x4,%rsi
mov    %rbp,%rdi
call   1040 <swap@plt>
jmp    1180 <quick_sort+0x60>

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

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