#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 partition(int *, int, int);
void quick_sort(int *A, int p, int r) {
  int q;
  while (p < r) {
    q = partition(A, p, r);
    if (q - p < r - q) {
      quick_sort(A, p, q - 1);
      p = q + 1;
    } else {
      quick_sort(A, q + 1, r);
      r = q - 1;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quick_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11a4 <quick_sort+0x84>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <partition@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1184 <quick_sort+0x64>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
call   1040 <quick_sort@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    119f <quick_sort+0x7f>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1040 <quick_sort@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1132 <quick_sort+0x12>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quick_sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
cmp    %edx,%esi
jge    118a <quick_sort+0x6a>
mov    %edx,%r15d
mov    %esi,%ebx
mov    %rdi,%r14
jmp    1159 <quick_sort+0x39>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
lea    0x1(%rbp),%esi
mov    %r14,%rdi
mov    %r15d,%edx
call   1040 <quick_sort@plt>
add    $0xffffffff,%ebp
mov    %ebp,%r15d
cmp    %r15d,%ebx
jge    118a <quick_sort+0x6a>
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    %r15d,%edx
call   1030 <partition@plt>
mov    %eax,%ebp
sub    %ebx,%eax
mov    %r15d,%ecx
sub    %ebp,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1140 <quick_sort+0x20>
lea    -0x1(%rbp),%edx
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
call   1040 <quick_sort@plt>
add    $0x1,%ebp
mov    %ebp,%ebx
cmp    %r15d,%ebx
jl     1159 <quick_sort+0x39>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @quick_sort(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
br label %8
8: ; preds = %38, %3
%9 = load i32, i32* %5
%10 = load i32, i32* %6
%11 = icmp slt i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %39
12: ; preds = %8
%13 = load i32*, i32** %4
%14 = load i32, i32* %5
%15 = load i32, i32* %6
%16 = call i32 @partition(i32* %13, i32 %14, i32 %15)
store i32 %16, i32* %7
%17 = load i32, i32* %7
%18 = load i32, i32* %5
%19 = sub nsw i32 %17, %18
%20 = load i32, i32* %6
%21 = load i32, i32* %7
%22 = sub nsw i32 %20, %21
%23 = icmp slt i32 %19, %22
br i1 %23, label %24, label %31
24: ; preds = %12
%25 = load i32*, i32** %4
%26 = load i32, i32* %5
%27 = load i32, i32* %7
%28 = sub nsw i32 %27, 1
%29 = load i32, i32* %7
%30 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %5
br label %38
31: ; preds = %12
%32 = load i32*, i32** %4
%33 = load i32, i32* %7
%34 = add nsw i32 %33, 1
%35 = load i32, i32* %6
%36 = load i32, i32* %7
%37 = sub nsw i32 %36, 1
store i32 %37, i32* %6
br label %38
38: ; preds = %31, %24
br label %8
39: ; preds = %8
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @quick_sort(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp slt i32 %1, %2
br i1 %4, label %5, label %22
5: ; preds = %3, %18
%6 = phi i32 [ %20, %18 ], [ %1, %3 ]
%7 = phi i32 [ %19, %18 ], [ %2, %3 ]
%8 = tail call i32 @partition(i32* %0, i32 %6, i32 %7)
%9 = sub nsw i32 %8, %6
%10 = sub nsw i32 %7, %8
%11 = icmp slt i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %15
12: ; preds = %5
%13 = add nsw i32 %8, -1
tail call void @quick_sort(i32* %0, i32 %6, i32 %13)
%14 = add nsw i32 %8, 1
br label %18
15: ; preds = %5
%16 = add nsw i32 %8, 1
tail call void @quick_sort(i32* %0, i32 %16, i32 %7)
%17 = add nsw i32 %8, -1
br label %18
18: ; preds = %15, %12
%19 = phi i32 [ %7, %12 ], [ %17, %15 ]
%20 = phi i32 [ %14, %12 ], [ %6, %15 ]
%21 = icmp slt i32 %20, %19
br i1 %21, label %5, label %22
22: ; preds = %18, %3
ret void
}