#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*/ printf(char *, int);
int partition(int a[], int p, int r) {
  int x, i, j, temp;
  x = a[r];
  printf("Pivot: %d\n", x);
  i = p - 1;
  for (j = p; j < r; j++) {
    if (a[j] <= x) {
      i++;
      temp = a[i];
      a[i] = a[j];
      a[j] = temp;
    }
  }
  temp = a[i + 1];
  a[i + 1] = a[r];
  a[r] = temp;
  return i + 1;
}


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    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%esi
lea    0xec6(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11bc <partition+0xac>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     11a9 <partition+0x99>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11ae <partition+0x9e>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    114e <partition+0x3e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %edx,%r15d
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%rbx
movslq %edx,%r12
mov    (%rdi,%r12,4),%ebp
lea    0xed1(%rip),%rdi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <printf@plt>
lea    -0x1(%r14),%eax
cmp    %r12d,%r14d
jge    116d <partition+0x5d>
movslq %r14d,%rcx
sub    %r14d,%r15d
mov    %rcx,%rdx
not    %rdx
test   $0x1,%r15b
je     1168 <partition+0x58>
mov    (%rbx,%rcx,4),%esi
cmp    %ebp,%esi
jg     1164 <partition+0x54>
mov    (%rbx,%rcx,4),%eax
mov    %esi,(%rbx,%rcx,4)
mov    %eax,(%rbx,%rcx,4)
mov    %r14d,%eax
add    $0x1,%rcx
add    %r12,%rdx
jne    1199 <partition+0x89>
movslq %eax,%rcx
add    $0x1,%eax
mov    0x4(%rbx,%rcx,4),%edx
mov    (%rbx,%r12,4),%esi
mov    %esi,0x4(%rbx,%rcx,4)
mov    %edx,(%rbx,%r12,4)
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
nopl   0x0(%rax)
add    $0x2,%rcx
cmp    %rcx,%r12
je     116d <partition+0x5d>
mov    (%rbx,%rcx,4),%edx
cmp    %ebp,%edx
jg     11b1 <partition+0xa1>
movslq %eax,%rsi
add    $0x1,%eax
mov    0x4(%rbx,%rsi,4),%edi
mov    %edx,0x4(%rbx,%rsi,4)
mov    %edi,(%rbx,%rcx,4)
mov    0x4(%rbx,%rcx,4),%edx
cmp    %ebp,%edx
jg     1190 <partition+0x80>
movslq %eax,%rsi
add    $0x1,%eax
mov    0x4(%rbx,%rsi,4),%edi
mov    %edx,0x4(%rbx,%rsi,4)
mov    %edi,0x4(%rbx,%rcx,4)
jmp    1190 <partition+0x80>

LLVM IR (-O0):
@.str = [11 x i8] c"Pivot: %d\0A\00"
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
%10 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%11 = load i32*, i32** %4
%12 = load i32, i32* %6
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
store i32 %15, i32* %7
%16 = load i32, i32* %7
%17 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([11 x i8], [11 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %16)
%18 = load i32, i32* %5
%19 = sub nsw i32 %18, 1
store i32 %19, i32* %8
%20 = load i32, i32* %5
store i32 %20, i32* %9
br label %21
21: ; preds = %56, %3
%22 = load i32, i32* %9
%23 = load i32, i32* %6
%24 = icmp slt i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %59
25: ; preds = %21
%26 = load i32*, i32** %4
%27 = load i32, i32* %9
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
%31 = load i32, i32* %7
%32 = icmp sle i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %55
33: ; preds = %25
%34 = load i32, i32* %8
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %8
%36 = load i32*, i32** %4
%37 = load i32, i32* %8
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
store i32 %40, i32* %10
%41 = load i32*, i32** %4
%42 = load i32, i32* %9
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
%46 = load i32*, i32** %4
%47 = load i32, i32* %8
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
store i32 %45, i32* %49
%50 = load i32, i32* %10
%51 = load i32*, i32** %4
%52 = load i32, i32* %9
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %53
store i32 %50, i32* %54
br label %55
55: ; preds = %33, %25
br label %56
56: ; preds = %55
%57 = load i32, i32* %9
%58 = add nsw i32 %57, 1
store i32 %58, i32* %9
br label %21
59: ; preds = %21
%60 = load i32*, i32** %4
%61 = load i32, i32* %8
%62 = add nsw i32 %61, 1
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 %63
%65 = load i32, i32* %64
store i32 %65, i32* %10
%66 = load i32*, i32** %4
%67 = load i32, i32* %6
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 %68
%70 = load i32, i32* %69
%71 = load i32*, i32** %4
%72 = load i32, i32* %8
%73 = add nsw i32 %72, 1
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %71, i64 %74
store i32 %70, i32* %75
%76 = load i32, i32* %10
%77 = load i32*, i32** %4
%78 = load i32, i32* %6
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %77, i64 %79
store i32 %76, i32* %80
%81 = load i32, i32* %8
%82 = add nsw i32 %81, 1
ret i32 %82
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [11 x i8] c"Pivot: %d\0A\00"
define i32 @partition(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = sext i32 %2 to i64
%5 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %4
%6 = load i32, i32* %5
%7 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([11 x i8], [11 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %6)
%8 = add nsw i32 %1, -1
%9 = icmp slt i32 %1, %2
br i1 %9, label %10, label %59
10: ; preds = %3
%11 = sext i32 %1 to i64
%12 = sub nsw i64 %4, %11
%13 = xor i64 %11, -1
%14 = and i64 %12, 1
%15 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %15, label %27, label %16
16: ; preds = %10
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %11
%18 = load i32, i32* %17
%19 = icmp sgt i32 %18, %6
br i1 %19, label %24, label %20
20: ; preds = %16
%21 = sext i32 %1 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
store i32 %18, i32* %22
store i32 %23, i32* %17
br label %24
24: ; preds = %20, %16
%25 = phi i32 [ %1, %20 ], [ %8, %16 ]
%26 = add nsw i64 %11, 1
br label %27
27: ; preds = %24, %10
%28 = phi i32 [ undef, %10 ], [ %25, %24 ]
%29 = phi i64 [ %11, %10 ], [ %26, %24 ]
%30 = phi i32 [ %8, %10 ], [ %25, %24 ]
%31 = sub nsw i64 0, %4
%32 = icmp eq i64 %13, %31
br i1 %32, label %59, label %33
33: ; preds = %27, %55
%34 = phi i64 [ %57, %55 ], [ %29, %27 ]
%35 = phi i32 [ %56, %55 ], [ %30, %27 ]
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %34
%37 = load i32, i32* %36
%38 = icmp sgt i32 %37, %6
br i1 %38, label %44, label %39
39: ; preds = %33
%40 = add nsw i32 %35, 1
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
store i32 %37, i32* %42
store i32 %43, i32* %36
br label %44
44: ; preds = %33, %39
%45 = phi i32 [ %40, %39 ], [ %35, %33 ]
%46 = add nsw i64 %34, 1
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %46
%48 = load i32, i32* %47
%49 = icmp sgt i32 %48, %6
br i1 %49, label %55, label %50
50: ; preds = %44
%51 = add nsw i32 %45, 1
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %52
%54 = load i32, i32* %53
store i32 %48, i32* %53
store i32 %54, i32* %47
br label %55
55: ; preds = %50, %44
%56 = phi i32 [ %51, %50 ], [ %45, %44 ]
%57 = add nsw i64 %34, 2
%58 = icmp eq i64 %57, %4
br i1 %58, label %59, label %33
59: ; preds = %27, %55, %3
%60 = phi i32 [ %8, %3 ], [ %28, %27 ], [ %56, %55 ]
%61 = add nsw i32 %60, 1
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %62
%64 = load i32, i32* %63
%65 = load i32, i32* %5
store i32 %65, i32* %63
store i32 %64, i32* %5
ret i32 %61
}