#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 *malloc(int);
int partition(int *, int, int);
void QuickSort(int *array, int l, int h) {
  int *stack = malloc(sizeof(int) * (h - l + 1));
  int top = -1;
  *(stack + ++top) = l;
  *(stack + ++top) = h;
  while (top >= 0) {
    h = *(stack + top--);
    l = *(stack + top--);
    int p = partition(array, l, h);
    if (p - 1 > l) {
      *(stack + ++top) = l;
      *(stack + ++top) = p - 1;
    }
    if (p + 1 < h) {
      *(stack + ++top) = p + 1;
      *(stack + ++top) = h;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<QuickSort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jl     124c <QuickSort+0x12c>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0xffffffff,%edx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0xffffffff,%edx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <partition@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jle    1209 <QuickSort+0xe9>
mov    -0xc(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1247 <QuickSort+0x127>
mov    -0x20(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    117f <QuickSort+0x5f>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<QuickSort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%r13d
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r14
mov    %edx,%eax
sub    %esi,%eax
lea    0x4(,%rax,4),%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,%r12
mov    %r15d,(%rax)
mov    %r13d,0x4(%rax)
mov    $0x1,%ebp
jmp    1175 <QuickSort+0x55>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movslq %ebp,%rcx
mov    %eax,0x4(%r12,%rcx,4)
add    $0x2,%ebp
mov    %r13d,(%r12,%rbp,4)
mov    %ebp,%eax
mov    (%r12,%rax,4),%r13d
movslq %ebp,%rax
mov    -0x4(%r12,%rax,4),%ebx
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    %r13d,%edx
call   1030 <partition@plt>
lea    -0x1(%rax),%ecx
cmp    %ebx,%ecx
jle    11a0 <QuickSort+0x80>
mov    %ebp,%edx
mov    %ecx,(%r12,%rdx,4)
jmp    11a3 <QuickSort+0x83>
nopl   0x0(%rax)
add    $0xfffffffe,%ebp
add    $0x1,%eax
cmp    %r13d,%eax
jl     1160 <QuickSort+0x40>
test   %ebp,%ebp
jns    116f <QuickSort+0x4f>
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
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%10 = load i32, i32* %6
%11 = load i32, i32* %5
%12 = sub nsw i32 %10, %11
%13 = add nsw i32 %12, 1
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = mul i64 4, %14
%16 = trunc i64 %15 to i32
%17 = call i32* @malloc(i32 %16)
store i32* %17, i32** %7
store i32 -1, i32* %8
%18 = load i32, i32* %5
%19 = load i32*, i32** %7
%20 = load i32, i32* %8
%21 = add nsw i32 %20, 1
store i32 %21, i32* %8
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %22
store i32 %18, i32* %23
%24 = load i32, i32* %6
%25 = load i32*, i32** %7
%26 = load i32, i32* %8
%27 = add nsw i32 %26, 1
store i32 %27, i32* %8
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %28
store i32 %24, i32* %29
br label %30
30: ; preds = %87, %3
%31 = load i32, i32* %8
%32 = icmp sge i32 %31, 0
br i1 %32, label %33, label %88
33: ; preds = %30
%34 = load i32*, i32** %7
%35 = load i32, i32* %8
%36 = add nsw i32 %35, -1
store i32 %36, i32* %8
%37 = sext i32 %35 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
store i32 %39, i32* %6
%40 = load i32*, i32** %7
%41 = load i32, i32* %8
%42 = add nsw i32 %41, -1
store i32 %42, i32* %8
%43 = sext i32 %41 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
store i32 %45, i32* %5
%46 = load i32*, i32** %4
%47 = load i32, i32* %5
%48 = load i32, i32* %6
%49 = call i32 @partition(i32* %46, i32 %47, i32 %48)
store i32 %49, i32* %9
%50 = load i32, i32* %9
%51 = sub nsw i32 %50, 1
%52 = load i32, i32* %5
%53 = icmp sgt i32 %51, %52
br i1 %53, label %54, label %68
54: ; preds = %33
%55 = load i32, i32* %5
%56 = load i32*, i32** %7
%57 = load i32, i32* %8
%58 = add nsw i32 %57, 1
store i32 %58, i32* %8
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 %59
store i32 %55, i32* %60
%61 = load i32, i32* %9
%62 = sub nsw i32 %61, 1
%63 = load i32*, i32** %7
%64 = load i32, i32* %8
%65 = add nsw i32 %64, 1
store i32 %65, i32* %8
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %66
store i32 %62, i32* %67
br label %68
68: ; preds = %54, %33
%69 = load i32, i32* %9
%70 = add nsw i32 %69, 1
%71 = load i32, i32* %6
%72 = icmp slt i32 %70, %71
br i1 %72, label %73, label %87
73: ; preds = %68
%74 = load i32, i32* %9
%75 = add nsw i32 %74, 1
%76 = load i32*, i32** %7
%77 = load i32, i32* %8
%78 = add nsw i32 %77, 1
store i32 %78, i32* %8
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %76, i64 %79
store i32 %75, i32* %80
%81 = load i32, i32* %6
%82 = load i32*, i32** %7
%83 = load i32, i32* %8
%84 = add nsw i32 %83, 1
store i32 %84, i32* %8
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = getelementptr inbounds i32, i32* %82, i64 %85
store i32 %81, i32* %86
br label %87
87: ; preds = %73, %68
br label %30
88: ; preds = %30
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @QuickSort(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = sub nsw i32 %2, %1
%5 = shl i32 %4, 2
%6 = add i32 %5, 4
%7 = tail call i32* @malloc(i32 %6)
store i32 %1, i32* %7
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 1
store i32 %2, i32* %8
br label %9
9: ; preds = %36, %3
%10 = phi i32 [ %2, %3 ], [ %40, %36 ]
%11 = phi i32 [ 1, %3 ], [ %37, %36 ]
%12 = add nsw i32 %11, -1
%13 = add nsw i32 %11, -2
%14 = sext i32 %12 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %14
%16 = load i32, i32* %15
%17 = tail call i32 @partition(i32* %0, i32 %16, i32 %10)
%18 = add nsw i32 %17, -1
%19 = icmp sgt i32 %18, %16
br i1 %19, label %20, label %23
20: ; preds = %9
%21 = zext i32 %11 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %21
store i32 %18, i32* %22
br label %23
23: ; preds = %20, %9
%24 = phi i32 [ %11, %20 ], [ %13, %9 ]
%25 = add nsw i32 %17, 1
%26 = icmp slt i32 %25, %10
br i1 %26, label %27, label %34
27: ; preds = %23
%28 = add nsw i32 %24, 1
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %29
store i32 %25, i32* %30
%31 = add nsw i32 %24, 2
%32 = zext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %32
store i32 %10, i32* %33
br label %36
34: ; preds = %23
%35 = icmp sgt i32 %24, -1
br i1 %35, label %36, label %41
36: ; preds = %27, %34
%37 = phi i32 [ %31, %27 ], [ %24, %34 ]
%38 = zext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
br label %9
41: ; preds = %34
ret void
}