#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 firstMissingPositive(int *nums, int size) {
  for (int i = 0; i < size; i++)
    while (nums[i] > 0 && nums[i] <= size && nums[nums[i] - 1] != nums[i])
      swap(nums + i, nums + nums[i] - 1);
  for (int i = 0; i < size; i++)
    if (nums[i] != i + 1)
      return i + 1;
  return size + 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<firstMissingPositive>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11e7 <firstMissingPositive+0xd7>
jmp    1137 <firstMissingPositive+0x27>
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,(%rcx,%rdx,4)
mov    %al,-0x1d(%rbp)
jle    1190 <firstMissingPositive+0x80>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x1d(%rbp)
jg     1190 <firstMissingPositive+0x80>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
setne  %al
mov    %al,-0x1d(%rbp)
mov    -0x1d(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11a0 <firstMissingPositive+0x90>
jmp    11d4 <firstMissingPositive+0xc4>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movslq (%rax,%rcx,4),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
call   1030 <swap@plt>
jmp    1137 <firstMissingPositive+0x27>
jmp    11d9 <firstMissingPositive+0xc9>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1126 <firstMissingPositive+0x16>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1234 <firstMissingPositive+0x124>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
je     1221 <firstMissingPositive+0x111>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    123d <firstMissingPositive+0x12d>
jmp    1226 <firstMissingPositive+0x116>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11ee <firstMissingPositive+0xde>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<firstMissingPositive>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%r12
test   %esi,%esi
jle    118c <firstMissingPositive+0x7c>
mov    %r14d,%r15d
lea    -0x4(%r12),%r13
xor    %ebx,%ebx
jmp    1149 <firstMissingPositive+0x39>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rbx
cmp    %r15,%rbx
je     118c <firstMissingPositive+0x7c>
mov    (%r12,%rbx,4),%eax
test   %eax,%eax
jle    1140 <firstMissingPositive+0x30>
cmp    %r14d,%eax
jg     1140 <firstMissingPositive+0x30>
lea    (%r12,%rbx,4),%rbp
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
lea    -0x1(%rax),%ecx
cmp    %eax,(%r12,%rcx,4)
je     1140 <firstMissingPositive+0x30>
mov    %eax,%eax
lea    0x0(,%rax,4),%rsi
add    %r13,%rsi
mov    %rbp,%rdi
call   1030 <swap@plt>
mov    0x0(%rbp),%eax
test   %eax,%eax
jle    1140 <firstMissingPositive+0x30>
cmp    %r14d,%eax
jle    1160 <firstMissingPositive+0x50>
jmp    1140 <firstMissingPositive+0x30>
xor    %eax,%eax
test   %r14d,%r14d
mov    $0x0,%edx
cmovg  %r14d,%edx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rax,%rcx
cmp    %rcx,%rdx
je     11b5 <firstMissingPositive+0xa5>
mov    (%r12,%rcx,4),%esi
lea    0x1(%rcx),%rax
cmp    %rsi,%rax
je     11a0 <firstMissingPositive+0x90>
movslq %r14d,%rdx
add    $0x1,%r14d
cmp    %rdx,%rcx
cmovl  %eax,%r14d
mov    %r14d,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @firstMissingPositive(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 0, i32* %6
br label %8
8: ; preds = %63, %2
%9 = load i32, i32* %6
%10 = load i32, i32* %5
%11 = icmp slt i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %66
12: ; preds = %8
br label %13
13: ; preds = %47, %12
%14 = load i32*, i32** %4
%15 = load i32, i32* %6
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %16
%18 = load i32, i32* %17
%19 = icmp sgt i32 %18, 0
br i1 %19, label %20, label %45
20: ; preds = %13
%21 = load i32*, i32** %4
%22 = load i32, i32* %6
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = load i32, i32* %5
%27 = icmp sle i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %45
28: ; preds = %20
%29 = load i32*, i32** %4
%30 = load i32*, i32** %4
%31 = load i32, i32* %6
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = sub nsw i32 %34, 1
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = load i32*, i32** %4
%40 = load i32, i32* %6
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = icmp ne i32 %38, %43
br label %45
45: ; preds = %28, %20, %13
%46 = phi i1 [ false, %20 ], [ false, %13 ], [ %44, %28 ]
br i1 %46, label %47, label %62
47: ; preds = %45
%48 = load i32*, i32** %4
%49 = load i32, i32* %6
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %50
%52 = load i32*, i32** %4
%53 = load i32*, i32** %4
%54 = load i32, i32* %6
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 %55
%57 = load i32, i32* %56
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 %58
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 -1
%61 = call i32 @swap(i32* %51, i32* %60)
br label %13
62: ; preds = %45
br label %63
63: ; preds = %62
%64 = load i32, i32* %6
%65 = add nsw i32 %64, 1
store i32 %65, i32* %6
br label %8
66: ; preds = %8
store i32 0, i32* %7
br label %67
67: ; preds = %84, %66
%68 = load i32, i32* %7
%69 = load i32, i32* %5
%70 = icmp slt i32 %68, %69
br i1 %70, label %71, label %87
71: ; preds = %67
%72 = load i32*, i32** %4
%73 = load i32, i32* %7
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 %74
%76 = load i32, i32* %75
%77 = load i32, i32* %7
%78 = add nsw i32 %77, 1
%79 = icmp ne i32 %76, %78
br i1 %79, label %80, label %83
80: ; preds = %71
%81 = load i32, i32* %7
%82 = add nsw i32 %81, 1
store i32 %82, i32* %3
br label %90
83: ; preds = %71
br label %84
84: ; preds = %83
%85 = load i32, i32* %7
%86 = add nsw i32 %85, 1
store i32 %86, i32* %7
br label %67
87: ; preds = %67
%88 = load i32, i32* %5
%89 = add nsw i32 %88, 1
store i32 %89, i32* %3
br label %90
90: ; preds = %87, %80
%91 = load i32, i32* %3
ret i32 %91
}

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