#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 hoare_partition(int A[], int p, int r) {
  int x = A[p], i = p - 1, j = r, tmp;
  while (true) {
    do {
      j--;
    } while (!(A[j] <= x));
    do {
      i++;
    } while (!(A[i] >= x));
    if (i < j) {
      tmp = A[i];
      A[i] = A[j];
      A[j] = tmp;
    } else {
      return j;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<hoare_partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1130 <hoare_partition+0x30>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
setle  %al
xor    $0xff,%al
test   $0x1,%al
jne    1130 <hoare_partition+0x30>
jmp    1159 <hoare_partition+0x59>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
setge  %al
xor    $0xff,%al
test   $0x1,%al
jne    1159 <hoare_partition+0x59>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11c0 <hoare_partition+0xc0>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11c5 <hoare_partition+0xc5>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret
jmp    112b <hoare_partition+0x2b>

x86 assembly (clang, -O2):
<hoare_partition>:
mov    %edx,%eax
movslq %esi,%r11
mov    (%rdi,%r11,4),%r9d
add    $0xffffffff,%r11d
lea    0x4(%rdi),%r8
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %eax,%rcx
lea    (%rdi,%rcx,4),%rsi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x4(%rsi),%r10d
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
add    $0xffffffff,%eax
cmp    %r9d,%r10d
jg     1130 <hoare_partition+0x30>
movslq %r11d,%rcx
lea    (%r8,%rcx,4),%rdx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdx),%ecx
add    $0x4,%rdx
add    $0x1,%r11d
cmp    %r9d,%ecx
jl     1150 <hoare_partition+0x50>
cmp    %eax,%r11d
jge    116c <hoare_partition+0x6c>
mov    %r10d,-0x4(%rdx)
mov    %ecx,(%rsi)
jmp    1120 <hoare_partition+0x20>
ret

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

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