#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*/ free(void *);
void *malloc(int);
int /*<<< orphan*/ swap(char *, char *, int);
int partition(void *base, int size, int (*compare)(const void *, const void *),
              int low, int high) {
  void *pivot = malloc(size);
  int i;
  for (i = 0; i < size; i++)
    *((char *)pivot + i) = *((char *)base + low * size + i);
  low--;
  high++;
  while (1) {
    do {
      low++;
    } while (compare(((char *)base) + low * size, pivot) < 0);
    do {
      high--;
    } while (compare(((char *)base) + high * size, pivot) > 0);
    if (low < high) {
      swap(((char *)base) + low * size, ((char *)base) + high * size, size);
    } else
      return high;
  }
  free(pivot);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    %r8d,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    118a <partition+0x6a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    114d <partition+0x2d>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11a1 <partition+0x81>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
call   *%rax
cmp    $0x0,%eax
jl     11a1 <partition+0x81>
jmp    11d3 <partition+0xb3>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
call   *%rax
cmp    $0x0,%eax
jg     11d3 <partition+0xb3>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    1239 <partition+0x119>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x1c(%rbp),%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
cltq
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
mov    -0x20(%rbp),%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
cltq
add    %rax,%rsi
mov    -0xc(%rbp),%edx
call   1040 <swap@plt>
jmp    1242 <partition+0x122>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret
jmp    119c <partition+0x7c>

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
mov    %r8d,%r14d
mov    %ecx,%ebp
mov    %rdx,%r12
mov    %esi,%ebx
mov    %rdi,%r15
mov    %esi,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,%r13
test   %ebx,%ebx
jle    116e <partition+0x3e>
mov    %ebp,%eax
imul   %ebx,%eax
movslq %eax,%rsi
add    %r15,%rsi
mov    %ebx,%edx
mov    %r13,%rdi
call   1030 <memcpy@plt>
mov    %r13,0x30(%rsp)
mov    %r15,0x10(%rsp)
add    $0xffffffff,%ebp
add    $0x1,%r14d
mov    %ebx,0x8(%rsp)
movslq %ebx,%rcx
mov    %rcx,%rax
neg    %rax
mov    %rax,0x28(%rsp)
mov    %rcx,0x18(%rsp)
mov    %r12,0x20(%rsp)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %ebp,%rbx
mov    %rcx,%r15
imul   %rbx,%r15
mov    0x10(%rsp),%rax
add    %rax,%r15
add    $0x1,%rbx
imul   %rcx,%rbx
add    %rax,%rbx
mov    0x30(%rsp),%rdx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %rbx,%rdi
mov    %rdx,%r13
mov    %rdx,%rsi
call   *%r12
mov    %r13,%rdx
mov    0x18(%rsp),%rcx
add    $0x1,%ebp
add    %rcx,%r15
add    %rcx,%rbx
test   %eax,%eax
js     11d0 <partition+0xa0>
mov    %ebp,0xc(%rsp)
movslq %r14d,%rbx
mov    %rcx,%r12
imul   %rbx,%r12
mov    0x10(%rsp),%rax
add    %rax,%r12
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
imul   %rcx,%rbx
add    %rax,%rbx
mov    0x28(%rsp),%rbp
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rbx,%rdi
mov    %r13,%rsi
call   *0x20(%rsp)
add    $0xffffffff,%r14d
add    %rbp,%r12
add    %rbp,%rbx
test   %eax,%eax
jg     1220 <partition+0xf0>
mov    0x20(%rsp),%rbx
mov    0xc(%rsp),%ebp
cmp    %r14d,%ebp
jge    1262 <partition+0x132>
mov    %r15,%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    0x8(%rsp),%edx
call   1050 <swap@plt>
mov    %rbx,%r12
mov    0x18(%rsp),%rcx
jmp    11a0 <partition+0x70>
mov    %r14d,%eax
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @partition(i8* %0, i32 %1, i32 (i8*, i8*)* %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32 (i8*, i8*)*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i8*
%12 = alloca i32
store i8* %0, i8** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 (i8*, i8*)* %2, i32 (i8*, i8*)** %8
store i32 %3, i32* %9
store i32 %4, i32* %10
%13 = load i32, i32* %7
%14 = call i8* @malloc(i32 %13)
store i8* %14, i8** %11
store i32 0, i32* %12
br label %15
15: ; preds = %34, %5
%16 = load i32, i32* %12
%17 = load i32, i32* %7
%18 = icmp slt i32 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %37
19: ; preds = %15
%20 = load i8*, i8** %6
%21 = load i32, i32* %9
%22 = load i32, i32* %7
%23 = mul nsw i32 %21, %22
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %20, i64 %24
%26 = load i32, i32* %12
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %25, i64 %27
%29 = load i8, i8* %28
%30 = load i8*, i8** %11
%31 = load i32, i32* %12
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 %32
store i8 %29, i8* %33
br label %34
34: ; preds = %19
%35 = load i32, i32* %12
%36 = add nsw i32 %35, 1
store i32 %36, i32* %12
br label %15
37: ; preds = %15
%38 = load i32, i32* %9
%39 = add nsw i32 %38, -1
store i32 %39, i32* %9
%40 = load i32, i32* %10
%41 = add nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %10
br label %42
42: ; preds = %37, %93
br label %43
43: ; preds = %46, %42
%44 = load i32, i32* %9
%45 = add nsw i32 %44, 1
store i32 %45, i32* %9
br label %46
46: ; preds = %43
%47 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %8
%48 = load i8*, i8** %6
%49 = load i32, i32* %9
%50 = load i32, i32* %7
%51 = mul nsw i32 %49, %50
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i8, i8* %48, i64 %52
%54 = load i8*, i8** %11
%55 = call i32 %47(i8* %53, i8* %54)
%56 = icmp slt i32 %55, 0
br i1 %56, label %43, label %57
57: ; preds = %46
br label %58
58: ; preds = %61, %57
%59 = load i32, i32* %10
%60 = add nsw i32 %59, -1
store i32 %60, i32* %10
br label %61
61: ; preds = %58
%62 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %8
%63 = load i8*, i8** %6
%64 = load i32, i32* %10
%65 = load i32, i32* %7
%66 = mul nsw i32 %64, %65
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i8, i8* %63, i64 %67
%69 = load i8*, i8** %11
%70 = call i32 %62(i8* %68, i8* %69)
%71 = icmp sgt i32 %70, 0
br i1 %71, label %58, label %72
72: ; preds = %61
%73 = load i32, i32* %9
%74 = load i32, i32* %10
%75 = icmp slt i32 %73, %74
br i1 %75, label %76, label %91
76: ; preds = %72
%77 = load i8*, i8** %6
%78 = load i32, i32* %9
%79 = load i32, i32* %7
%80 = mul nsw i32 %78, %79
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds i8, i8* %77, i64 %81
%83 = load i8*, i8** %6
%84 = load i32, i32* %10
%85 = load i32, i32* %7
%86 = mul nsw i32 %84, %85
%87 = sext i32 %86 to i64
%88 = getelementptr inbounds i8, i8* %83, i64 %87
%89 = load i32, i32* %7
%90 = call i32 @swap(i8* %82, i8* %88, i32 %89)
br label %93
91: ; preds = %72
%92 = load i32, i32* %10
ret i32 %92
93: ; preds = %76
br label %42
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @partition(i8* %0, i32 %1, i32 (i8*, i8*)* nocapture %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = tail call i8* @malloc(i32 %1)
%7 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %7, label %8, label %13
8: ; preds = %5
%9 = mul nsw i32 %3, %1
%10 = sext i32 %9 to i64
%11 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %10
%12 = zext i32 %1 to i64
br label %13
13: ; preds = %8, %5
%14 = add nsw i32 %3, -1
%15 = add nsw i32 %4, 1
%16 = sext i32 %1 to i64
br label %17
17: ; preds = %41, %13
%18 = phi i32 [ %15, %13 ], [ %39, %41 ]
%19 = phi i32 [ %14, %13 ], [ %38, %41 ]
%20 = sext i32 %19 to i64
br label %21
21: ; preds = %21, %17
%22 = phi i64 [ %23, %21 ], [ %20, %17 ]
%23 = add i64 %22, 1
%24 = mul nsw i64 %23, %16
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %24
%26 = tail call i32 %2(i8* %25, i8* %6)
%27 = icmp slt i32 %26, 0
br i1 %27, label %21, label %28
28: ; preds = %21
%29 = sext i32 %18 to i64
br label %30
30: ; preds = %28, %30
%31 = phi i64 [ %29, %28 ], [ %32, %30 ]
%32 = add i64 %31, -1
%33 = mul nsw i64 %32, %16
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %33
%35 = tail call i32 %2(i8* %34, i8* %6)
%36 = icmp sgt i32 %35, 0
br i1 %36, label %30, label %37
37: ; preds = %30
%38 = trunc i64 %23 to i32
%39 = trunc i64 %32 to i32
%40 = icmp slt i32 %38, %39
br i1 %40, label %41, label %43
41: ; preds = %37
%42 = tail call i32 @swap(i8* %25, i8* %34, i32 %1)
br label %17
43: ; preds = %37
%44 = trunc i64 %32 to i32
ret i32 %44
}