#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, int);
int partition(int a[], int n) {
  int pivot = a[0], l = 0, r = n - 1;
  while ((l <= n - 1) && (r >= 0)) {
    while (a[l] <= pivot) {
      l++;
    }
    while (a[r] >= pivot) {
      r--;
    }
    if (l < r) {
      swap(a, l, r);
      l++;
      r--;
    } else {
      swap(a, l - 1, 0);
      return l - 1;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x14(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
xor    %eax,%eax
cmp    %edx,%ecx
mov    %al,-0x21(%rbp)
jg     1158 <partition+0x48>
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
setge  %al
mov    %al,-0x21(%rbp)
mov    -0x21(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1168 <partition+0x58>
jmp    120c <partition+0xfc>
jmp    116d <partition+0x5d>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     118f <partition+0x7f>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    116d <partition+0x5d>
jmp    1194 <partition+0x84>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jl     11b6 <partition+0xa6>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1194 <partition+0x84>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    11e8 <partition+0xd8>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x1c(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%edx
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1207 <partition+0xf7>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x1c(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
xor    %edx,%edx
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    120c <partition+0xfc>
jmp    1138 <partition+0x28>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
test   %esi,%esi
jle    118f <partition+0x7f>
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r14
mov    (%rdi),%r12d
lea    -0x4(%rdi),%r13
xor    %ebx,%ebx
mov    %esi,%ebp
movslq %ebx,%rax
lea    (%r14,%rax,4),%rax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%ebx
lea    0x4(%rax),%rcx
cmp    %r12d,(%rax)
mov    %rcx,%rax
jle    1140 <partition+0x30>
movslq %ebp,%rax
lea    0x0(,%rax,4),%rax
add    %r13,%rax
nopl   (%rax)
add    $0xffffffff,%ebp
lea    -0x4(%rax),%rcx
cmp    %r12d,(%rax)
mov    %rcx,%rax
jge    1160 <partition+0x50>
lea    -0x1(%rbx),%esi
cmp    %ebp,%esi
jge    1191 <partition+0x81>
mov    %r14,%rdi
mov    %ebp,%edx
call   1030 <swap@plt>
cmp    %r15d,%ebx
jge    11a0 <partition+0x90>
lea    0x1(%rbp),%eax
cmp    $0x1,%eax
jg     1130 <partition+0x20>
jmp    11a0 <partition+0x90>
jmp    11a0 <partition+0x90>
add    $0xfffffffe,%ebx
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
xor    %edx,%edx
call   1030 <swap@plt>
mov    %ebx,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

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