#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*/ quicksort(size_t, int *);
int sum_to_zero(size_t N, int arr[N], size_t *i, size_t *j, size_t *k) {
  quicksort(N, arr);
  size_t arr_i = 0;
  for (arr_i = 0; arr_i < N; arr_i++) {
    size_t front_cursor = arr_i + 1;
    size_t back_cursor = N - 1;
    while (front_cursor < back_cursor) {
      int sum = arr[arr_i] + arr[front_cursor] + arr[back_cursor];
      if (sum == 0) {
        *i = arr_i;
        *j = front_cursor;
        *k = back_cursor;
        return 1;
      } else if (sum < 0) {
        front_cursor++;
      } else {
        back_cursor--;
      }
    }
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sum_to_zero>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
mov    %r8,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
call   1030 <quicksort@plt>
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    121f <sum_to_zero+0x10f>
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
sub    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
cmp    -0x48(%rbp),%rax
jae    1209 <sum_to_zero+0xf9>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x40(%rbp),%rdx
add    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x48(%rbp),%rdx
add    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x4c(%rbp)
jne    11d8 <sum_to_zero+0xc8>
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
mov    -0x48(%rbp),%rcx
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    1226 <sum_to_zero+0x116>
cmpl   $0x0,-0x4c(%rbp)
jge    11f3 <sum_to_zero+0xe3>
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    11ff <sum_to_zero+0xef>
mov    -0x48(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
jmp    1204 <sum_to_zero+0xf4>
jmp    116f <sum_to_zero+0x5f>
jmp    120e <sum_to_zero+0xfe>
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    1149 <sum_to_zero+0x39>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sum_to_zero>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r8,%r14
mov    %rcx,%r15
mov    %rdx,%r12
mov    %rsi,%rbx
mov    %rdi,%r13
call   1030 <quicksort@plt>
test   %r13,%r13
je     1195 <sum_to_zero+0x85>
lea    -0x1(%r13),%r8
xor    %r10d,%r10d
jmp    1145 <sum_to_zero+0x35>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %r13,%r10
je     1195 <sum_to_zero+0x85>
mov    %r10,%r9
add    $0x1,%r10
cmp    %r8,%r10
jae    1140 <sum_to_zero+0x30>
mov    (%rbx,%r9,4),%eax
mov    %r8,%rsi
mov    %r10,%rdi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rbx,%rdi,4),%edx
add    %eax,%edx
add    (%rbx,%rsi,4),%edx
je     1184 <sum_to_zero+0x74>
mov    %edx,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
add    %rcx,%rdi
sar    $0x1f,%edx
not    %edx
movslq %edx,%rcx
add    %rcx,%rsi
cmp    %rsi,%rdi
jb     1160 <sum_to_zero+0x50>
jmp    1140 <sum_to_zero+0x30>
mov    %r9,(%r12)
mov    %rdi,(%r15)
mov    %rsi,(%r14)
mov    $0x1,%eax
jmp    1197 <sum_to_zero+0x87>
xor    %eax,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

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

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