#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);
void quicksort(int *arr, int low, int high) {
  int idx = low + (high - low) / 2;
  int piv = arr[idx];
  int i = low;
  int j = high;
  while (i <= j) {
    while (arr[i] < piv && i <= high) {
      i++;
    }
    while (arr[j] > piv && j >= low) {
      j--;
    }
    if (i <= j) {
      swap(arr, i, j);
      i++;
      j--;
    }
  }
  if (j > low) {
    quicksort(arr, low, j);
  }
  if (i < high) {
    quicksort(arr, i, high);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quicksort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jg     1238 <quicksort+0x118>
jmp    117b <quicksort+0x5b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x25(%rbp)
jge    11a0 <quicksort+0x80>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x25(%rbp)
mov    -0x25(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11b0 <quicksort+0x90>
jmp    11be <quicksort+0x9e>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    117b <quicksort+0x5b>
jmp    11c3 <quicksort+0xa3>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x26(%rbp)
jle    11e8 <quicksort+0xc8>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
setge  %al
mov    %al,-0x26(%rbp)
mov    -0x26(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11f8 <quicksort+0xd8>
jmp    1206 <quicksort+0xe6>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11c3 <quicksort+0xa3>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jg     1233 <quicksort+0x113>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x1c(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%edx
call   1040 <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    116a <quicksort+0x4a>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jle    1253 <quicksort+0x133>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%edx
call   1030 <quicksort@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    126e <quicksort+0x14e>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x1c(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <quicksort@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quicksort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdi,%r13
movslq %edx,%r12
mov    %edx,(%rsp)
jmp    114d <quicksort+0x2d>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebx,%esi
mov    (%rsp),%edx
cmp    %edx,%ebx
jge    11f0 <quicksort+0xd0>
mov    %edx,%eax
mov    %esi,%ebx
mov    %edx,%ebp
mov    %esi,0x4(%rsp)
sub    %esi,%eax
jl     11d5 <quicksort+0xb5>
mov    %eax,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
add    %eax,%ecx
sar    %ecx
mov    0x4(%rsp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rax
mov    0x0(%r13,%rax,4),%r14d
movslq %edx,%r15
mov    (%rsp),%eax
mov    %eax,%ebp
mov    %edx,%ebx
jmp    118c <quicksort+0x6c>
xchg   %ax,%ax
mov    %r13,%rdi
call   1040 <swap@plt>
cmp    %ebp,%ebx
jg     11d5 <quicksort+0xb5>
movslq %ebx,%rax
nop
lea    0x1(%rax),%rbx
cmp    %r14d,0x0(%r13,%rax,4)
jge    11a3 <quicksort+0x83>
cmp    %r12,%rax
mov    %rbx,%rax
jle    1190 <quicksort+0x70>
movslq %ebp,%rax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
lea    -0x1(%rax),%rbp
cmp    %r14d,0x0(%r13,%rax,4)
jle    11c3 <quicksort+0xa3>
cmp    %r15,%rax
mov    %rbp,%rax
jge    11b0 <quicksort+0x90>
lea    -0x1(%rbx),%esi
lea    0x1(%rbp),%edx
cmp    %edx,%esi
jle    1180 <quicksort+0x60>
mov    %esi,%ebx
mov    %edx,%ebp
cmp    %ebp,%ebx
jle    118c <quicksort+0x6c>
mov    0x4(%rsp),%esi
cmp    %esi,%ebp
jle    1140 <quicksort+0x20>
mov    %r13,%rdi
mov    %ebp,%edx
call   1030 <quicksort@plt>
jmp    1140 <quicksort+0x20>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

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