#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(char *, void *, int);
void qsort_helper(void *base, int l, int r, int elem_size,
                  int (*cmpfn)(void *, void *)) {
  if (l < r) {
    void *target = (char *)base + l * elem_size;
    int i = l - 1, j = r + 1;
    while (1) {
      do {
        i++;
      } while (cmpfn((char *)base + i * elem_size, target) <= 0 && i < r);
      do {
        j--;
      } while (cmpfn((char *)base + j * elem_size, target) >= 0 && j > l);
      if (i < j)
        swap((char *)base + i * elem_size, (char *)base + j * elem_size,
             elem_size);
      else
        break;
    }
    swap((char *)base + j * elem_size, target, elem_size);
    qsort_helper(base, l, j - 1, elem_size, cmpfn);
    qsort_helper(base, j + 1, r, elem_size, cmpfn);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<qsort_helper>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    129d <qsort_helper+0x17d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1171 <qsort_helper+0x51>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
call   *%rax
mov    %eax,%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%ecx
mov    %al,-0x31(%rbp)
jg     11b1 <qsort_helper+0x91>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x31(%rbp)
mov    -0x31(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1171 <qsort_helper+0x51>
jmp    11c1 <qsort_helper+0xa1>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x30(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
call   *%rax
mov    %eax,%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%ecx
mov    %al,-0x32(%rbp)
jl     1201 <qsort_helper+0xe1>
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
setg   %al
mov    %al,-0x32(%rbp)
mov    -0x32(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11c1 <qsort_helper+0xa1>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
jge    1245 <qsort_helper+0x125>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x2c(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
cltq
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
mov    -0x30(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
cltq
add    %rax,%rsi
mov    -0x14(%rbp),%edx
call   1030 <swap@plt>
jmp    124a <qsort_helper+0x12a>
jmp    124f <qsort_helper+0x12f>
jmp    116c <qsort_helper+0x4c>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x30(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
cltq
add    %rax,%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
mov    -0x14(%rbp),%edx
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x30(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%r8
call   1040 <qsort_helper@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x30(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%r8
call   1040 <qsort_helper@plt>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<qsort_helper>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x58,%rsp
mov    %r8,0x10(%rsp)
mov    %rdx,0x28(%rsp)
cmp    %edx,%esi
jge    12bf <qsort_helper+0x19f>
mov    %ecx,%ebp
mov    %rdi,%r15
mov    0x28(%rsp),%rax
lea    0x1(%rax),%ecx
mov    %ecx,0x24(%rsp)
movslq %ebp,%rcx
cltq
mov    %rax,0x40(%rsp)
mov    %rcx,0x38(%rsp)
neg    %rcx
mov    %rcx,0x50(%rsp)
mov    %ebp,0x4(%rsp)
mov    %rdi,0x8(%rsp)
jmp    11c3 <qsort_helper+0xa3>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
lea    0x1(%r14),%ebx
mov    %r15,%rdi
mov    0x18(%rsp),%rsi
mov    0x4(%rsp),%ebp
mov    %ebp,%edx
call   1030 <swap@plt>
add    $0xffffffff,%r14d
mov    0x8(%rsp),%r15
mov    %r15,%rdi
mov    0x30(%rsp),%rsi
mov    %r14d,%edx
mov    %ebp,%ecx
mov    0x10(%rsp),%r8
call   1040 <qsort_helper@plt>
mov    %ebx,%esi
cmp    0x28(%rsp),%ebx
jge    12bf <qsort_helper+0x19f>
mov    %esi,%eax
imul   %ebp,%eax
cltq
add    %r15,%rax
mov    %rax,0x18(%rsp)
lea    -0x1(%rsi),%r13d
mov    %rsi,0x30(%rsp)
movslq %esi,%rax
mov    %rax,0x48(%rsp)
mov    0x24(%rsp),%eax
mov    %eax,%r14d
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %r13d,%rbp
mov    0x38(%rsp),%rax
mov    %rax,%r12
imul   %rbp,%r12
add    $0x1,%rbp
add    %r15,%r12
mov    %rax,%rbx
imul   %rbp,%rbx
add    %r15,%rbx
mov    %rax,%r15
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %rbx,%rdi
mov    0x18(%rsp),%rsi
call   *0x10(%rsp)
add    $0x1,%r13d
add    %r15,%r12
test   %eax,%eax
jg     1248 <qsort_helper+0x128>
lea    0x1(%rbp),%rax
add    %r15,%rbx
cmp    0x40(%rsp),%rbp
mov    %rax,%rbp
jl     1220 <qsort_helper+0x100>
movslq %r14d,%rbp
mov    %r15,%rbx
imul   %rbp,%r15
add    $0xffffffffffffffff,%rbp
mov    0x8(%rsp),%rax
add    %rax,%r15
imul   %rbp,%rbx
add    %rax,%rbx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %rbx,%rdi
mov    0x18(%rsp),%rsi
call   *0x10(%rsp)
mov    0x50(%rsp),%rcx
add    $0xffffffff,%r14d
add    %rcx,%r15
test   %eax,%eax
js     129d <qsort_helper+0x17d>
lea    -0x1(%rbp),%rax
add    %rcx,%rbx
cmp    0x48(%rsp),%rbp
mov    %rax,%rbp
jg     1270 <qsort_helper+0x150>
cmp    %r14d,%r13d
jge    1180 <qsort_helper+0x60>
mov    %r12,%rdi
mov    %r15,%rsi
mov    0x4(%rsp),%edx
call   1030 <swap@plt>
mov    0x8(%rsp),%r15
jmp    11f0 <qsort_helper+0xd0>
add    $0x58,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @qsort_helper(i8* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 (i8*, i8*)* %4) {
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32 (i8*, i8*)*
%11 = alloca i8*
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store i8* %0, i8** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
store i32 (i8*, i8*)* %4, i32 (i8*, i8*)** %10
%14 = load i32, i32* %7
%15 = load i32, i32* %8
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %113
17: ; preds = %5
%18 = load i8*, i8** %6
%19 = load i32, i32* %7
%20 = load i32, i32* %9
%21 = mul nsw i32 %19, %20
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %18, i64 %22
store i8* %23, i8** %11
%24 = load i32, i32* %7
%25 = sub nsw i32 %24, 1
store i32 %25, i32* %12
%26 = load i32, i32* %8
%27 = add nsw i32 %26, 1
store i32 %27, i32* %13
br label %28
28: ; preds = %17, %90
br label %29
29: ; preds = %47, %28
%30 = load i32, i32* %12
%31 = add nsw i32 %30, 1
store i32 %31, i32* %12
br label %32
32: ; preds = %29
%33 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %10
%34 = load i8*, i8** %6
%35 = load i32, i32* %12
%36 = load i32, i32* %9
%37 = mul nsw i32 %35, %36
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %34, i64 %38
%40 = load i8*, i8** %11
%41 = call i32 %33(i8* %39, i8* %40)
%42 = icmp sle i32 %41, 0
br i1 %42, label %43, label %47
43: ; preds = %32
%44 = load i32, i32* %12
%45 = load i32, i32* %8
%46 = icmp slt i32 %44, %45
br label %47
47: ; preds = %43, %32
%48 = phi i1 [ false, %32 ], [ %46, %43 ]
br i1 %48, label %29, label %49
49: ; preds = %47
br label %50
50: ; preds = %68, %49
%51 = load i32, i32* %13
%52 = add nsw i32 %51, -1
store i32 %52, i32* %13
br label %53
53: ; preds = %50
%54 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %10
%55 = load i8*, i8** %6
%56 = load i32, i32* %13
%57 = load i32, i32* %9
%58 = mul nsw i32 %56, %57
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i8, i8* %55, i64 %59
%61 = load i8*, i8** %11
%62 = call i32 %54(i8* %60, i8* %61)
%63 = icmp sge i32 %62, 0
br i1 %63, label %64, label %68
64: ; preds = %53
%65 = load i32, i32* %13
%66 = load i32, i32* %7
%67 = icmp sgt i32 %65, %66
br label %68
68: ; preds = %64, %53
%69 = phi i1 [ false, %53 ], [ %67, %64 ]
br i1 %69, label %50, label %70
70: ; preds = %68
%71 = load i32, i32* %12
%72 = load i32, i32* %13
%73 = icmp slt i32 %71, %72
br i1 %73, label %74, label %89
74: ; preds = %70
%75 = load i8*, i8** %6
%76 = load i32, i32* %12
%77 = load i32, i32* %9
%78 = mul nsw i32 %76, %77
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds i8, i8* %75, i64 %79
%81 = load i8*, i8** %6
%82 = load i32, i32* %13
%83 = load i32, i32* %9
%84 = mul nsw i32 %82, %83
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = getelementptr inbounds i8, i8* %81, i64 %85
%87 = load i32, i32* %9
%88 = call i32 @swap(i8* %80, i8* %86, i32 %87)
br label %90
89: ; preds = %70
br label %91
90: ; preds = %74
br label %28
91: ; preds = %89
%92 = load i8*, i8** %6
%93 = load i32, i32* %13
%94 = load i32, i32* %9
%95 = mul nsw i32 %93, %94
%96 = sext i32 %95 to i64
%97 = getelementptr inbounds i8, i8* %92, i64 %96
%98 = load i8*, i8** %11
%99 = load i32, i32* %9
%100 = call i32 @swap(i8* %97, i8* %98, i32 %99)
%101 = load i8*, i8** %6
%102 = load i32, i32* %7
%103 = load i32, i32* %13
%104 = sub nsw i32 %103, 1
%105 = load i32, i32* %9
%106 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %10
%107 = load i8*, i8** %6
%108 = load i32, i32* %13
%109 = add nsw i32 %108, 1
%110 = load i32, i32* %8
%111 = load i32, i32* %9
%112 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %10
br label %113
113: ; preds = %91, %5
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @qsort_helper(i8* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 (i8*, i8*)* %4) {
%6 = icmp slt i32 %1, %2
br i1 %6, label %7, label %53
7: ; preds = %5
%8 = add nsw i32 %2, 1
%9 = sext i32 %3 to i64
%10 = sext i32 %2 to i64
br label %11
11: ; preds = %7, %48
%12 = phi i32 [ %1, %7 ], [ %49, %48 ]
%13 = mul nsw i32 %12, %3
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %14
%16 = add nsw i32 %12, -1
%17 = sext i32 %12 to i64
br label %18
18: ; preds = %46, %11
%19 = phi i32 [ %16, %11 ], [ %43, %46 ]
%20 = phi i32 [ %8, %11 ], [ %44, %46 ]
%21 = sext i32 %19 to i64
br label %22
22: ; preds = %22, %18
%23 = phi i64 [ %24, %22 ], [ %21, %18 ]
%24 = add nsw i64 %23, 1
%25 = mul nsw i64 %24, %9
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %25
%27 = tail call i32 %4(i8* %26, i8* %15)
%28 = icmp slt i32 %27, 1
%29 = icmp slt i64 %24, %10
%30 = select i1 %28, i1 %29, i1 false
br i1 %30, label %22, label %31
31: ; preds = %22
%32 = sext i32 %20 to i64
br label %33
33: ; preds = %31, %33
%34 = phi i64 [ %32, %31 ], [ %35, %33 ]
%35 = add nsw i64 %34, -1
%36 = mul nsw i64 %35, %9
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %36
%38 = tail call i32 %4(i8* %37, i8* %15)
%39 = icmp sgt i32 %38, -1
%40 = icmp sgt i64 %35, %17
%41 = select i1 %39, i1 %40, i1 false
br i1 %41, label %33, label %42
42: ; preds = %33
%43 = trunc i64 %24 to i32
%44 = trunc i64 %35 to i32
%45 = icmp slt i32 %43, %44
br i1 %45, label %46, label %48
46: ; preds = %42
%47 = tail call i32 @swap(i8* %26, i8* %37, i32 %3)
br label %18
48: ; preds = %42
%49 = trunc i64 %34 to i32
%50 = tail call i32 @swap(i8* %37, i8* %15, i32 %3)
%51 = add nsw i32 %49, -2
tail call void @qsort_helper(i8* %0, i32 %12, i32 %51, i32 %3, i32 (i8*, i8*)* %4)
%52 = icmp slt i32 %49, %2
br i1 %52, label %11, label %53
53: ; preds = %48, %5
ret void
}