#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 /*<<< orphan*/);
void threeWayQuickSort(int *inArray, int left, int right) {
  if (left >= right)
    return;
  int i = left, j = left, k = right;
  int pivot = inArray[left + rand() % (right - left + 1)];
  while (i <= k) {
    if (inArray[i] < pivot)
      swap(inArray, i++, j++);
    else if (inArray[i] > pivot)
      swap(inArray, i, k--);
    else
      i++;
  }
  threeWayQuickSort(inArray, left, j - 1);
  threeWayQuickSort(inArray, k + 1, right);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<threeWayQuickSort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jl     1153 <threeWayQuickSort+0x23>
jmp    1243 <threeWayQuickSort+0x113>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1050 <rand@plt>
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%esi
sub    -0xc(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
cltd
idiv   %esi
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jg     121f <threeWayQuickSort+0xef>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    11dc <threeWayQuickSort+0xac>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    %esi,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    %edx,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
call   1040 <swap@plt>
jmp    121a <threeWayQuickSort+0xea>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jle    120c <threeWayQuickSort+0xdc>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    %edx,%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
call   1040 <swap@plt>
jmp    1215 <threeWayQuickSort+0xe5>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    121a <threeWayQuickSort+0xea>
jmp    1198 <threeWayQuickSort+0x68>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
call   1030 <threeWayQuickSort@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x1c(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <threeWayQuickSort@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<threeWayQuickSort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rdi,(%rsp)
cmp    %esi,%edx
jle    1215 <threeWayQuickSort+0xe5>
mov    %edx,%r14d
mov    %esi,%ebx
lea    0x1(%r14),%eax
mov    %eax,0xc(%rsp)
mov    %r14,0x10(%rsp)
jmp    1183 <threeWayQuickSort+0x53>
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%ebp
mov    0x10(%rsp),%r14
mov    0x8(%rsp),%esi
add    $0xffffffff,%r13d
mov    %r13d,%edx
call   1030 <threeWayQuickSort@plt>
mov    %ebp,%ebx
cmp    %r14d,%ebp
jge    1215 <threeWayQuickSort+0xe5>
xor    %eax,%eax
call   1050 <rand@plt>
mov    0xc(%rsp),%esi
mov    %esi,%ecx
sub    %ebx,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %esi,%ebp
mov    %ebx,%esi
mov    %ebx,%r13d
cmp    %r14d,%ebx
mov    (%rsp),%rdi
jg     116c <threeWayQuickSort+0x3c>
add    %esi,%edx
movslq %edx,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%r12d
mov    %esi,%ebx
mov    %r14d,%ebp
mov    %esi,0x8(%rsp)
mov    %esi,%r13d
jmp    11e8 <threeWayQuickSort+0xb8>
nopl   0x0(%rax)
lea    0x1(%rbx),%r15d
lea    0x1(%r13),%r14d
mov    (%rsp),%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    %r13d,%edx
call   1040 <swap@plt>
mov    (%rsp),%rdi
mov    %r14d,%r13d
mov    %r15d,%ebx
cmp    %ebp,%ebx
jg     1160 <threeWayQuickSort+0x30>
movslq %ebx,%rax
cmp    %r12d,(%rdi,%rax,4)
jl     11c0 <threeWayQuickSort+0x90>
jle    1210 <threeWayQuickSort+0xe0>
lea    -0x1(%rbp),%r14d
mov    (%rsp),%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    %ebp,%edx
call   1040 <swap@plt>
mov    (%rsp),%rdi
mov    %r14d,%ebp
jmp    11e0 <threeWayQuickSort+0xb0>
nopl   (%rax)
add    $0x1,%ebx
jmp    11e0 <threeWayQuickSort+0xb0>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

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