#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*/ swap(int *, int *);
int split(int *nums, int p, int r) {
  int cur_pos = p;
  int q = rand() % (r - p) + p;
  int q_val = nums[q];
  swap(nums + q, nums + r);
  for (int i = p; i < r; i++)
    if (nums[i] < q_val)
      swap(nums + i, nums + cur_pos++);
  swap(nums + cur_pos, nums + r);
  return cur_pos;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<split>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1040 <rand@plt>
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    -0xc(%rbp),%ecx
cltd
idiv   %ecx
add    -0xc(%rbp),%edx
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11e4 <split+0xc4>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11d1 <split+0xb1>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
jmp    11d6 <split+0xb6>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1185 <split+0x65>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<split>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%ebx
mov    %esi,%r13d
mov    %rdi,%r15
xor    %eax,%eax
call   1040 <rand@plt>
mov    %ebx,%ecx
sub    %r13d,%ecx
cltd
idiv   %ecx
add    %r13d,%edx
movslq %edx,%rax
lea    (%r15,%rax,4),%rdi
mov    (%r15,%rax,4),%r12d
movslq %ebx,%rbp
lea    (%r15,%rbp,4),%r14
mov    %r14,%rsi
call   1030 <swap@plt>
sub    %r13d,%ebp
jle    1193 <split+0x73>
movslq %r13d,%rax
lea    (%r15,%rax,4),%rbx
jmp    1179 <split+0x59>
nopl   (%rax)
add    $0x4,%rbx
add    $0xffffffff,%ebp
je     1193 <split+0x73>
cmp    %r12d,(%rbx)
jge    1170 <split+0x50>
movslq %r13d,%rax
add    $0x1,%r13d
lea    (%r15,%rax,4),%rsi
mov    %rbx,%rdi
call   1030 <swap@plt>
jmp    1170 <split+0x50>
movslq %r13d,%rbx
lea    (%r15,%rbx,4),%rdi
mov    %r14,%rsi
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 @split(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* %5
store i32 %11, i32* %7
%12 = call i32 (...) @rand()
%13 = load i32, i32* %6
%14 = load i32, i32* %5
%15 = sub nsw i32 %13, %14
%16 = srem i32 %12, %15
%17 = load i32, i32* %5
%18 = add nsw i32 %16, %17
store i32 %18, i32* %8
%19 = load i32*, i32** %4
%20 = load i32, i32* %8
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
store i32 %23, i32* %9
%24 = load i32*, i32** %4
%25 = load i32, i32* %8
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %26
%28 = load i32*, i32** %4
%29 = load i32, i32* %6
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 %30
%32 = call i32 @swap(i32* %27, i32* %31)
%33 = load i32, i32* %5
store i32 %33, i32* %10
br label %34
34: ; preds = %58, %3
%35 = load i32, i32* %10
%36 = load i32, i32* %6
%37 = icmp slt i32 %35, %36
br i1 %37, label %38, label %61
38: ; preds = %34
%39 = load i32*, i32** %4
%40 = load i32, i32* %10
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = load i32, i32* %9
%45 = icmp slt i32 %43, %44
br i1 %45, label %46, label %57
46: ; preds = %38
%47 = load i32*, i32** %4
%48 = load i32, i32* %10
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %49
%51 = load i32*, i32** %4
%52 = load i32, i32* %7
%53 = add nsw i32 %52, 1
store i32 %53, i32* %7
%54 = sext i32 %52 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %54
%56 = call i32 @swap(i32* %50, i32* %55)
br label %57
57: ; preds = %46, %38
br label %58
58: ; preds = %57
%59 = load i32, i32* %10
%60 = add nsw i32 %59, 1
store i32 %60, i32* %10
br label %34
61: ; preds = %34
%62 = load i32*, i32** %4
%63 = load i32, i32* %7
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 %64
%66 = load i32*, i32** %4
%67 = load i32, i32* %6
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 %68
%70 = call i32 @swap(i32* %65, i32* %69)
%71 = load i32, i32* %7
ret i32 %71
}

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