#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 rand();
int /*<<< orphan*/ swapInt(int *, int *);
int partitionQS(int *xs, int lo, int hi) {
  if (lo >= hi)
    return lo;
  int p_idx = rand() % (hi + 1 - lo);
  swapInt(xs + lo + p_idx, xs + lo);
  int p = xs[lo], i = lo + 1, j = hi;
  while (i <= j) {
    while (i <= hi && xs[i] <= p)
      i++;
    while (j >= lo && xs[j] > p)
      j--;
    if (i < j)
      swapInt(xs + i, xs + j);
  }
  swapInt(xs + lo, xs + j);
  return j;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partitionQS>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jl     1149 <partitionQS+0x29>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    12a3 <partitionQS+0x183>
mov    $0x0,%al
call   1040 <rand@plt>
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swapInt@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jg     127a <partitionQS+0x15a>
jmp    11bb <partitionQS+0x9b>
mov    -0x24(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x29(%rbp)
jg     11e0 <partitionQS+0xc0>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x29(%rbp)
mov    -0x29(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11f0 <partitionQS+0xd0>
jmp    11fe <partitionQS+0xde>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11bb <partitionQS+0x9b>
jmp    1203 <partitionQS+0xe3>
mov    -0x28(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x2a(%rbp)
jl     1228 <partitionQS+0x108>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
setg   %al
mov    %al,-0x2a(%rbp)
mov    -0x2a(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1238 <partitionQS+0x118>
jmp    1246 <partitionQS+0x126>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1203 <partitionQS+0xe3>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jge    1275 <partitionQS+0x155>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x24(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
movslq -0x28(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swapInt@plt>
jmp    11aa <partitionQS+0x8a>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
movslq -0x28(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swapInt@plt>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partitionQS>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
cmp    %edx,%esi
jge    122e <partitionQS+0x10e>
mov    %rdi,%rbx
xor    %eax,%eax
mov    %rsi,0x8(%rsp)
mov    %rdx,0x10(%rsp)
call   1040 <rand@plt>
mov    0x10(%rsp),%rcx
sub    0x8(%rsp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cltd
idiv   %ecx
movslq 0x8(%rsp),%r13
lea    (%rbx,%r13,4),%rsi
movslq %edx,%rax
lea    (%rsi,%rax,4),%rdi
mov    %rsi,0x20(%rsp)
call   1030 <swapInt@plt>
mov    0x10(%rsp),%rdx
mov    0x8(%rsp),%rcx
mov    (%rbx,%r13,4),%r12d
lea    0x1(%rcx),%r14d
movslq %edx,%r15
lea    0x1(%rdx),%eax
mov    %eax,0x1c(%rsp)
lea    -0x1(%rcx),%eax
mov    %eax,0x18(%rsp)
mov    %edx,%ebp
jmp    11a9 <partitionQS+0x89>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %ebp,%r14d
jg     1232 <partitionQS+0x112>
cmp    %edx,%r14d
jg     11d9 <partitionQS+0xb9>
movslq %r14d,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
cmp    %r12d,0x4(%rbx,%rax,4)
jg     11d9 <partitionQS+0xb9>
add    $0x1,%r14d
add    $0x1,%rax
cmp    %r15,%rax
jl     11c0 <partitionQS+0xa0>
mov    0x1c(%rsp),%r14d
cmp    %ecx,%ebp
jl     1207 <partitionQS+0xe7>
movslq %ebp,%rax
add    $0x1,%rax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
cmp    %r12d,-0x4(%rbx,%rax,4)
jle    1207 <partitionQS+0xe7>
add    $0xffffffff,%ebp
add    $0xffffffffffffffff,%rax
cmp    %r13,%rax
jg     11f0 <partitionQS+0xd0>
mov    0x18(%rsp),%ebp
cmp    %ebp,%r14d
jge    11a0 <partitionQS+0x80>
movslq %r14d,%rax
lea    (%rbx,%rax,4),%rdi
movslq %ebp,%rax
lea    (%rbx,%rax,4),%rsi
call   1030 <swapInt@plt>
mov    0x10(%rsp),%rdx
mov    0x8(%rsp),%rcx
jmp    11a0 <partitionQS+0x80>
mov    %esi,%ebp
jmp    1243 <partitionQS+0x123>
movslq %ebp,%rax
lea    (%rbx,%rax,4),%rsi
mov    0x20(%rsp),%rdi
call   1030 <swapInt@plt>
mov    %ebp,%eax
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @partitionQS(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
%11 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
%12 = load i32, i32* %6
%13 = load i32, i32* %7
%14 = icmp sge i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %17
15: ; preds = %3
%16 = load i32, i32* %6
store i32 %16, i32* %4
br label %110
17: ; preds = %3
%18 = call i32 (...) @rand()
%19 = load i32, i32* %7
%20 = add nsw i32 %19, 1
%21 = load i32, i32* %6
%22 = sub nsw i32 %20, %21
%23 = srem i32 %18, %22
store i32 %23, i32* %8
%24 = load i32*, i32** %5
%25 = load i32, i32* %6
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %26
%28 = load i32, i32* %8
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %29
%31 = load i32*, i32** %5
%32 = load i32, i32* %6
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %33
%35 = call i32 @swapInt(i32* %30, i32* %34)
%36 = load i32*, i32** %5
%37 = load i32, i32* %6
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
store i32 %40, i32* %9
%41 = load i32, i32* %6
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %10
%43 = load i32, i32* %7
store i32 %43, i32* %11
br label %44
44: ; preds = %98, %17
%45 = load i32, i32* %10
%46 = load i32, i32* %11
%47 = icmp sle i32 %45, %46
br i1 %47, label %48, label %99
48: ; preds = %44
br label %49
49: ; preds = %63, %48
%50 = load i32, i32* %10
%51 = load i32, i32* %7
%52 = icmp sle i32 %50, %51
br i1 %52, label %53, label %61
53: ; preds = %49
%54 = load i32*, i32** %5
%55 = load i32, i32* %10
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %56
%58 = load i32, i32* %57
%59 = load i32, i32* %9
%60 = icmp sle i32 %58, %59
br label %61
61: ; preds = %53, %49
%62 = phi i1 [ false, %49 ], [ %60, %53 ]
br i1 %62, label %63, label %66
63: ; preds = %61
%64 = load i32, i32* %10
%65 = add nsw i32 %64, 1
store i32 %65, i32* %10
br label %49
66: ; preds = %61
br label %67
67: ; preds = %81, %66
%68 = load i32, i32* %11
%69 = load i32, i32* %6
%70 = icmp sge i32 %68, %69
br i1 %70, label %71, label %79
71: ; preds = %67
%72 = load i32*, i32** %5
%73 = load i32, i32* %11
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 %74
%76 = load i32, i32* %75
%77 = load i32, i32* %9
%78 = icmp sgt i32 %76, %77
br label %79
79: ; preds = %71, %67
%80 = phi i1 [ false, %67 ], [ %78, %71 ]
br i1 %80, label %81, label %84
81: ; preds = %79
%82 = load i32, i32* %11
%83 = add nsw i32 %82, -1
store i32 %83, i32* %11
br label %67
84: ; preds = %79
%85 = load i32, i32* %10
%86 = load i32, i32* %11
%87 = icmp slt i32 %85, %86
br i1 %87, label %88, label %98
88: ; preds = %84
%89 = load i32*, i32** %5
%90 = load i32, i32* %10
%91 = sext i32 %90 to i64
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %89, i64 %91
%93 = load i32*, i32** %5
%94 = load i32, i32* %11
%95 = sext i32 %94 to i64
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %93, i64 %95
%97 = call i32 @swapInt(i32* %92, i32* %96)
br label %98
98: ; preds = %88, %84
br label %44
99: ; preds = %44
%100 = load i32*, i32** %5
%101 = load i32, i32* %6
%102 = sext i32 %101 to i64
%103 = getelementptr inbounds i32, i32* %100, i64 %102
%104 = load i32*, i32** %5
%105 = load i32, i32* %11
%106 = sext i32 %105 to i64
%107 = getelementptr inbounds i32, i32* %104, i64 %106
%108 = call i32 @swapInt(i32* %103, i32* %107)
%109 = load i32, i32* %11
store i32 %109, i32* %4
br label %110
110: ; preds = %99, %15
%111 = load i32, i32* %4
ret i32 %111
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @partitionQS(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp slt i32 %1, %2
br i1 %4, label %5, label %66
5: ; preds = %3
%6 = tail call i32 (...) @rand()
%7 = sub i32 1, %1
%8 = add i32 %7, %2
%9 = srem i32 %6, %8
%10 = sext i32 %1 to i64
%11 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %10
%12 = sext i32 %9 to i64
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %12
%14 = tail call i32 @swapInt(i32* %13, i32* %11)
%15 = load i32, i32* %11
%16 = add nsw i32 %1, 1
%17 = sext i32 %2 to i64
%18 = add i32 %2, 1
%19 = add i32 %1, -1
br label %20
20: ; preds = %5, %60
%21 = phi i32 [ %52, %60 ], [ %2, %5 ]
%22 = phi i32 [ %37, %60 ], [ %16, %5 ]
%23 = icmp sgt i32 %22, %2
br i1 %23, label %36, label %24
24: ; preds = %20
%25 = sext i32 %22 to i64
br label %26
26: ; preds = %24, %31
%27 = phi i64 [ %25, %24 ], [ %32, %31 ]
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = icmp sgt i32 %29, %15
br i1 %30, label %34, label %31
31: ; preds = %26
%32 = add nsw i64 %27, 1
%33 = icmp slt i64 %27, %17
br i1 %33, label %26, label %36
34: ; preds = %26
%35 = trunc i64 %27 to i32
br label %36
36: ; preds = %31, %34, %20
%37 = phi i32 [ %22, %20 ], [ %35, %34 ], [ %18, %31 ]
%38 = icmp slt i32 %21, %1
br i1 %38, label %51, label %39
39: ; preds = %36
%40 = sext i32 %21 to i64
br label %41
41: ; preds = %39, %46
%42 = phi i64 [ %40, %39 ], [ %47, %46 ]
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = icmp sgt i32 %44, %15
br i1 %45, label %46, label %49
46: ; preds = %41
%47 = add nsw i64 %42, -1
%48 = icmp sgt i64 %42, %10
br i1 %48, label %41, label %51
49: ; preds = %41
%50 = trunc i64 %42 to i32
br label %51
51: ; preds = %46, %49, %36
%52 = phi i32 [ %21, %36 ], [ %50, %49 ], [ %19, %46 ]
%53 = icmp slt i32 %37, %52
br i1 %53, label %54, label %60
54: ; preds = %51
%55 = sext i32 %37 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %55
%57 = sext i32 %52 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %57
%59 = tail call i32 @swapInt(i32* %56, i32* %58)
br label %60
60: ; preds = %54, %51
%61 = icmp sgt i32 %37, %52
br i1 %61, label %62, label %20
62: ; preds = %60
%63 = sext i32 %52 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %63
%65 = tail call i32 @swapInt(i32* %11, i32* %64)
br label %66
66: ; preds = %3, %62
%67 = phi i32 [ %52, %62 ], [ %1, %3 ]
ret i32 %67
}