#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 partition(int *a, int left, int right) {
  int index = left;
  int pivot = a[index];
  int i = 0;
  swap(&a[index], &a[right]);
  for (i = left; i < right; i++)
    if (a[i] < pivot)
      swap(&a[index++], &a[i]);
  swap(&a[right], &a[index]);
  return index;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11c5 <partition+0xb5>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11b2 <partition+0xa2>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
jmp    11b7 <partition+0xa7>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1166 <partition+0x56>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %edx,%ebp
mov    %esi,%r12d
mov    %rdi,%r14
movslq %esi,%r15
lea    (%rdi,%r15,4),%rbx
mov    (%rdi,%r15,4),%r13d
movslq %edx,%rax
mov    %rax,0x8(%rsp)
lea    (%rdi,%rax,4),%rsi
mov    %rbx,%rdi
mov    %rsi,0x10(%rsp)
call   1030 <swap@plt>
cmp    0x8(%rsp),%r15d
jge    1186 <partition+0x76>
sub    %r12d,%ebp
jmp    1169 <partition+0x59>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x4,%rbx
add    $0xffffffff,%ebp
je     1183 <partition+0x73>
cmp    %r13d,(%rbx)
jge    1160 <partition+0x50>
movslq %r12d,%rax
add    $0x1,%r12d
lea    (%r14,%rax,4),%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1030 <swap@plt>
jmp    1160 <partition+0x50>
movslq %r12d,%r15
lea    (%r14,%r15,4),%rsi
mov    0x10(%rsp),%rdi
call   1030 <swap@plt>
mov    %r12d,%eax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @partition(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* %5
store i32 %10, i32* %7
%11 = load i32*, i32** %4
%12 = load i32, i32* %7
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
store i32 %15, i32* %8
store i32 0, i32* %9
%16 = load i32*, i32** %4
%17 = load i32, i32* %7
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %18
%20 = load i32*, i32** %4
%21 = load i32, i32* %6
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %22
%24 = call i32 @swap(i32* %19, i32* %23)
%25 = load i32, i32* %5
store i32 %25, i32* %9
br label %26
26: ; preds = %50, %3
%27 = load i32, i32* %9
%28 = load i32, i32* %6
%29 = icmp slt i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %53
30: ; preds = %26
%31 = load i32*, i32** %4
%32 = load i32, i32* %9
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = load i32, i32* %8
%37 = icmp slt i32 %35, %36
br i1 %37, label %38, label %49
38: ; preds = %30
%39 = load i32*, i32** %4
%40 = load i32, i32* %7
%41 = add nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %7
%42 = sext i32 %40 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %42
%44 = load i32*, i32** %4
%45 = load i32, i32* %9
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 %46
%48 = call i32 @swap(i32* %43, i32* %47)
br label %49
49: ; preds = %38, %30
br label %50
50: ; preds = %49
%51 = load i32, i32* %9
%52 = add nsw i32 %51, 1
store i32 %52, i32* %9
br label %26
53: ; preds = %26
%54 = load i32*, i32** %4
%55 = load i32, i32* %6
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %56
%58 = load i32*, i32** %4
%59 = load i32, i32* %7
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %58, i64 %60
%62 = call i32 @swap(i32* %57, i32* %61)
%63 = load i32, i32* %7
ret i32 %63
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @partition(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = sext i32 %1 to i64
%5 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %4
%6 = load i32, i32* %5
%7 = sext i32 %2 to i64
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %7
%9 = tail call i32 @swap(i32* %5, i32* %8)
%10 = icmp slt i32 %1, %2
br i1 %10, label %11, label %29
11: ; preds = %3, %22
%12 = phi i64 [ %24, %22 ], [ %4, %3 ]
%13 = phi i32 [ %23, %22 ], [ %1, %3 ]
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %12
%15 = load i32, i32* %14
%16 = icmp slt i32 %15, %6
br i1 %16, label %17, label %22
17: ; preds = %11
%18 = add nsw i32 %13, 1
%19 = sext i32 %13 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %19
%21 = tail call i32 @swap(i32* %20, i32* %14)
br label %22
22: ; preds = %11, %17
%23 = phi i32 [ %18, %17 ], [ %13, %11 ]
%24 = add nsw i64 %12, 1
%25 = trunc i64 %24 to i32
%26 = icmp eq i32 %25, %2
br i1 %26, label %27, label %11
27: ; preds = %22
%28 = sext i32 %23 to i64
br label %29
29: ; preds = %27, %3
%30 = phi i64 [ %28, %27 ], [ %4, %3 ]
%31 = phi i32 [ %23, %27 ], [ %1, %3 ]
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %30
%33 = tail call i32 @swap(i32* %8, i32* %32)
ret i32 %31
}