#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 quick_sort(int *arr, int left, int right) {
  int pivot;
  int i, j;
  if (NULL == arr || left >= right)
    return -1;
  pivot = arr[left];
  i = left;
  j = right + 1;
  while (i < j) {
    do {
      j--;
    } while (arr[j] > pivot);
    do {
      i++;
    } while (i <= j && arr[i] <= pivot);
    if (i < j) {
      do {
        arr[i] = arr[i] ^ arr[j];
        arr[j] = arr[i] ^ arr[j];
        arr[i] = arr[i] ^ arr[j];
      } while (0);
    }
  }
  if (left < j) {
    do {
      arr[left] = arr[left] ^ arr[j];
      arr[j] = arr[left] ^ arr[j];
      arr[left] = arr[left] ^ arr[j];
    } while (0);
    quick_sort(arr, left, j - 1);
  }
  quick_sort(arr, j + 1, right);
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quick_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
je     113a <quick_sort+0x2a>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jl     1146 <quick_sort+0x36>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    12ec <quick_sort+0x1dc>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    124d <quick_sort+0x13d>
jmp    1174 <quick_sort+0x64>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jg     1174 <quick_sort+0x64>
jmp    1196 <quick_sort+0x86>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x25(%rbp)
jg     11c4 <quick_sort+0xb4>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x25(%rbp)
mov    -0x25(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1196 <quick_sort+0x86>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    1248 <quick_sort+0x138>
jmp    11e0 <quick_sort+0xd0>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
xor    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
xor    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
xor    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1248 <quick_sort+0x138>
jmp    1163 <quick_sort+0x53>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    12d3 <quick_sort+0x1c3>
jmp    125e <quick_sort+0x14e>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
xor    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
xor    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
xor    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x24(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
call   1030 <quick_sort@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x24(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
call   1030 <quick_sort@plt>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quick_sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    $0xffffffff,%eax
test   %rdi,%rdi
je     123c <quick_sort+0x12c>
mov    %edx,%r14d
cmp    %edx,%esi
jge    123c <quick_sort+0x12c>
mov    %rdi,%r13
lea    0x1(%r14),%r15d
movabs $0xffffffff00000000,%r12
ff ff ff
jmp    115e <quick_sort+0x4e>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%ebp
mov    %ebp,%esi
cmp    %r14d,%ebp
jge    123a <quick_sort+0x12a>
movslq %esi,%r8
mov    %r15d,%ebp
cmp    %r14d,%r8d
jle    11a0 <quick_sort+0x90>
cmp    %esi,%ebp
jle    1150 <quick_sort+0x40>
movslq %ebp,%rax
mov    0x0(%r13,%rax,4),%ecx
xor    0x0(%r13,%r8,4),%ecx
mov    %ecx,0x0(%r13,%r8,4)
xor    0x0(%r13,%rax,4),%ecx
mov    %ecx,0x0(%r13,%rax,4)
xor    %ecx,0x0(%r13,%r8,4)
lea    -0x1(%rbp),%edx
mov    %r13,%rdi
call   1030 <quick_sort@plt>
jmp    1150 <quick_sort+0x40>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x0(%r13,%r8,4),%r10d
mov    %r15d,%ebp
mov    %esi,%r9d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %ebp,%rdx
lea    0x0(,%rdx,4),%rdi
add    %r13,%rdi
shl    $0x20,%rdx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    %r12,%rdx
mov    -0x4(%rdi),%eax
add    $0xfffffffffffffffc,%rdi
add    $0xffffffff,%ebp
cmp    %r10d,%eax
jg     11d0 <quick_sort+0xc0>
movslq %r9d,%rbx
sar    $0x20,%rdx
cmp    %ebp,%ebx
mov    %ebp,%r9d
cmovg  %ebx,%r9d
add    $0x1,%r9d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %rdx,%rbx
jge    1216 <quick_sort+0x106>
lea    0x1(%rbx),%rcx
cmp    %r10d,0x4(%r13,%rbx,4)
mov    %rcx,%rbx
jle    1200 <quick_sort+0xf0>
mov    %ecx,%r9d
cmp    %ebp,%r9d
jge    1169 <quick_sort+0x59>
movslq %r9d,%rcx
xor    0x0(%r13,%rcx,4),%eax
mov    %eax,0x0(%r13,%rcx,4)
xor    (%rdi),%eax
mov    %eax,(%rdi)
xor    %eax,0x0(%r13,%rcx,4)
jmp    11b0 <quick_sort+0xa0>
xor    %eax,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @quick_sort(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** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
%11 = load i32*, i32** %5
%12 = icmp eq i32* null, %11
br i1 %12, label %17, label %13
13: ; preds = %3
%14 = load i32, i32* %6
%15 = load i32, i32* %7
%16 = icmp sge i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %18
17: ; preds = %13, %3
store i32 -1, i32* %4
br label %177
18: ; preds = %13
%19 = load i32*, i32** %5
%20 = load i32, i32* %6
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
store i32 %23, i32* %8
%24 = load i32, i32* %6
store i32 %24, i32* %9
%25 = load i32, i32* %7
%26 = add nsw i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %10
br label %27
27: ; preds = %113, %18
%28 = load i32, i32* %9
%29 = load i32, i32* %10
%30 = icmp slt i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %114
31: ; preds = %27
br label %32
32: ; preds = %35, %31
%33 = load i32, i32* %10
%34 = add nsw i32 %33, -1
store i32 %34, i32* %10
br label %35
35: ; preds = %32
%36 = load i32*, i32** %5
%37 = load i32, i32* %10
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = load i32, i32* %8
%42 = icmp sgt i32 %40, %41
br i1 %42, label %32, label %43
43: ; preds = %35
br label %44
44: ; preds = %59, %43
%45 = load i32, i32* %9
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %9
br label %47
47: ; preds = %44
%48 = load i32, i32* %9
%49 = load i32, i32* %10
%50 = icmp sle i32 %48, %49
br i1 %50, label %51, label %59
51: ; preds = %47
%52 = load i32*, i32** %5
%53 = load i32, i32* %9
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
%57 = load i32, i32* %8
%58 = icmp sle i32 %56, %57
br label %59
59: ; preds = %51, %47
%60 = phi i1 [ false, %47 ], [ %58, %51 ]
br i1 %60, label %44, label %61
61: ; preds = %59
%62 = load i32, i32* %9
%63 = load i32, i32* %10
%64 = icmp slt i32 %62, %63
br i1 %64, label %65, label %113
65: ; preds = %61
br label %66
66: ; preds = %65
%67 = load i32*, i32** %5
%68 = load i32, i32* %9
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 %69
%71 = load i32, i32* %70
%72 = load i32*, i32** %5
%73 = load i32, i32* %10
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 %74
%76 = load i32, i32* %75
%77 = xor i32 %71, %76
%78 = load i32*, i32** %5
%79 = load i32, i32* %9
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %78, i64 %80
store i32 %77, i32* %81
%82 = load i32*, i32** %5
%83 = load i32, i32* %9
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %82, i64 %84
%86 = load i32, i32* %85
%87 = load i32*, i32** %5
%88 = load i32, i32* %10
%89 = sext i32 %88 to i64
%90 = getelementptr inbounds i32, i32* %87, i64 %89
%91 = load i32, i32* %90
%92 = xor i32 %86, %91
%93 = load i32*, i32** %5
%94 = load i32, i32* %10
%95 = sext i32 %94 to i64
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %93, i64 %95
store i32 %92, i32* %96
%97 = load i32*, i32** %5
%98 = load i32, i32* %9
%99 = sext i32 %98 to i64
%100 = getelementptr inbounds i32, i32* %97, i64 %99
%101 = load i32, i32* %100
%102 = load i32*, i32** %5
%103 = load i32, i32* %10
%104 = sext i32 %103 to i64
%105 = getelementptr inbounds i32, i32* %102, i64 %104
%106 = load i32, i32* %105
%107 = xor i32 %101, %106
%108 = load i32*, i32** %5
%109 = load i32, i32* %9
%110 = sext i32 %109 to i64
%111 = getelementptr inbounds i32, i32* %108, i64 %110
store i32 %107, i32* %111
br label %112
112: ; preds = %66
br label %113
113: ; preds = %112, %61
br label %27
114: ; preds = %27
%115 = load i32, i32* %6
%116 = load i32, i32* %10
%117 = icmp slt i32 %115, %116
br i1 %117, label %118, label %171
118: ; preds = %114
br label %119
119: ; preds = %118
%120 = load i32*, i32** %5
%121 = load i32, i32* %6
%122 = sext i32 %121 to i64
%123 = getelementptr inbounds i32, i32* %120, i64 %122
%124 = load i32, i32* %123
%125 = load i32*, i32** %5
%126 = load i32, i32* %10
%127 = sext i32 %126 to i64
%128 = getelementptr inbounds i32, i32* %125, i64 %127
%129 = load i32, i32* %128
%130 = xor i32 %124, %129
%131 = load i32*, i32** %5
%132 = load i32, i32* %6
%133 = sext i32 %132 to i64
%134 = getelementptr inbounds i32, i32* %131, i64 %133
store i32 %130, i32* %134
%135 = load i32*, i32** %5
%136 = load i32, i32* %6
%137 = sext i32 %136 to i64
%138 = getelementptr inbounds i32, i32* %135, i64 %137
%139 = load i32, i32* %138
%140 = load i32*, i32** %5
%141 = load i32, i32* %10
%142 = sext i32 %141 to i64
%143 = getelementptr inbounds i32, i32* %140, i64 %142
%144 = load i32, i32* %143
%145 = xor i32 %139, %144
%146 = load i32*, i32** %5
%147 = load i32, i32* %10
%148 = sext i32 %147 to i64
%149 = getelementptr inbounds i32, i32* %146, i64 %148
store i32 %145, i32* %149
%150 = load i32*, i32** %5
%151 = load i32, i32* %6
%152 = sext i32 %151 to i64
%153 = getelementptr inbounds i32, i32* %150, i64 %152
%154 = load i32, i32* %153
%155 = load i32*, i32** %5
%156 = load i32, i32* %10
%157 = sext i32 %156 to i64
%158 = getelementptr inbounds i32, i32* %155, i64 %157
%159 = load i32, i32* %158
%160 = xor i32 %154, %159
%161 = load i32*, i32** %5
%162 = load i32, i32* %6
%163 = sext i32 %162 to i64
%164 = getelementptr inbounds i32, i32* %161, i64 %163
store i32 %160, i32* %164
br label %165
165: ; preds = %119
%166 = load i32*, i32** %5
%167 = load i32, i32* %6
%168 = load i32, i32* %10
%169 = sub nsw i32 %168, 1
%170 = call i32 @quick_sort(i32* %166, i32 %167, i32 %169)
br label %171
171: ; preds = %165, %114
%172 = load i32*, i32** %5
%173 = load i32, i32* %10
%174 = add nsw i32 %173, 1
%175 = load i32, i32* %7
%176 = call i32 @quick_sort(i32* %172, i32 %174, i32 %175)
store i32 0, i32* %4
br label %177
177: ; preds = %171, %17
%178 = load i32, i32* %4
ret i32 %178
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @quick_sort(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp ne i32* %0, null
%5 = icmp slt i32 %1, %2
%6 = and i1 %4, %5
br i1 %6, label %7, label %75
7: ; preds = %3
%8 = add nsw i32 %2, 1
br label %9
9: ; preds = %7, %72
%10 = phi i32 [ %1, %7 ], [ %73, %72 ]
%11 = sext i32 %10 to i64
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %11
%13 = load i32, i32* %12
%14 = icmp sgt i32 %10, %2
br i1 %14, label %57, label %15
15: ; preds = %9, %46
%16 = phi i32 [ %27, %46 ], [ %8, %9 ]
%17 = phi i32 [ %44, %46 ], [ %10, %9 ]
%18 = sext i32 %16 to i64
br label %19
19: ; preds = %15, %19
%20 = phi i64 [ %18, %15 ], [ %21, %19 ]
%21 = add nsw i64 %20, -1
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = icmp sgt i32 %23, %13
br i1 %24, label %19, label %25
25: ; preds = %19
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %21
%27 = trunc i64 %21 to i32
%28 = sext i32 %17 to i64
%29 = shl i64 %21, 32
%30 = ashr exact i64 %29, 32
%31 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %17, i32 %27)
%32 = add i32 %31, 1
br label %33
33: ; preds = %25, %37
%34 = phi i64 [ %28, %25 ], [ %35, %37 ]
%35 = add nsw i64 %34, 1
%36 = icmp slt i64 %34, %30
br i1 %36, label %37, label %43
37: ; preds = %33
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %35
%39 = load i32, i32* %38
%40 = icmp sgt i32 %39, %13
br i1 %40, label %41, label %33
41: ; preds = %37
%42 = trunc i64 %35 to i32
br label %43
43: ; preds = %33, %41
%44 = phi i32 [ %42, %41 ], [ %32, %33 ]
%45 = icmp slt i32 %44, %27
br i1 %45, label %46, label %55
46: ; preds = %43
%47 = sext i32 %44 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %47
%49 = load i32, i32* %48
%50 = xor i32 %49, %23
store i32 %50, i32* %48
%51 = load i32, i32* %26
%52 = xor i32 %51, %50
store i32 %52, i32* %26
%53 = load i32, i32* %48
%54 = xor i32 %53, %52
store i32 %54, i32* %48
br label %15
55: ; preds = %43
%56 = trunc i64 %21 to i32
br label %57
57: ; preds = %55, %9
%58 = phi i32 [ %8, %9 ], [ %56, %55 ]
%59 = icmp sgt i32 %58, %10
br i1 %59, label %60, label %72
60: ; preds = %57
%61 = load i32, i32* %12
%62 = sext i32 %58 to i64
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %62
%64 = load i32, i32* %63
%65 = xor i32 %64, %61
store i32 %65, i32* %12
%66 = load i32, i32* %63
%67 = xor i32 %66, %65
store i32 %67, i32* %63
%68 = load i32, i32* %12
%69 = xor i32 %68, %67
store i32 %69, i32* %12
%70 = add nsw i32 %58, -1
%71 = tail call i32 @quick_sort(i32* %0, i32 %10, i32 %70)
br label %72
72: ; preds = %60, %57
%73 = add nsw i32 %58, 1
%74 = icmp slt i32 %73, %2
br i1 %74, label %9, label %75
75: ; preds = %72, %3
%76 = phi i32 [ -1, %3 ], [ 0, %72 ]
ret i32 %76
}