#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*/ print_arr(int, int *);
void partition(int ar_size, int *ar) {
  int pivot = ar[0];
  int wall_index = 1;
  int current_element = 1;
  for (int i = 1; i < ar_size; i++) {
    if (ar[current_element] < pivot) {
      int temp = ar[current_element];
      ar[current_element] = ar[wall_index];
      ar[wall_index] = temp;
      wall_index += 1;
    }
    current_element += 1;
  }
  for (int j = 1; j < wall_index; j++) {
    ar[j - 1] = ar[j];
  }
  ar[wall_index - 1] = pivot;
  print_arr(ar_size, ar);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11af <partition+0x9f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1198 <partition+0x88>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    113d <partition+0x2d>
movl   $0x1,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11eb <partition+0xdb>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    11b6 <partition+0xa6>
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1030 <print_arr@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %rsi,%rbx
mov    %edi,%r14d
mov    (%rsi),%r15d
mov    $0x1,%ebp
cmp    $0x2,%edi
jl     118a <partition+0x6a>
mov    %r14d,%eax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
cmp    $0x2,%r14d
jne    11a9 <partition+0x89>
mov    $0x1,%ebp
mov    $0x1,%ecx
test   $0x1,%al
je     116c <partition+0x4c>
mov    (%rbx,%rcx,4),%eax
cmp    %r15d,%eax
jge    116c <partition+0x4c>
movslq %ebp,%rbp
mov    (%rbx,%rbp,4),%edx
mov    %edx,(%rbx,%rcx,4)
mov    %eax,(%rbx,%rbp,4)
add    $0x1,%ebp
cmp    $0x1,%ebp
jle    118a <partition+0x6a>
lea    0x4(%rbx),%rsi
add    $0xffffffff,%ebp
lea    0x0(,%rbp,4),%rdx
mov    %rbx,%rdi
call   1040 <memmove@plt>
jmp    118d <partition+0x6d>
add    $0xffffffff,%ebp
movslq %ebp,%rax
mov    %r15d,(%rbx,%rax,4)
mov    %r14d,%edi
mov    %rbx,%rsi
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <print_arr@plt>
mov    %rax,%rdx
and    $0xfffffffffffffffe,%rdx
neg    %rdx
mov    $0x1,%ebp
mov    $0x1,%ecx
jmp    11d6 <partition+0xb6>
nop
lea    (%rdx,%rcx,1),%rsi
add    $0x2,%rsi
add    $0x2,%rcx
cmp    $0x1,%rsi
je     1151 <partition+0x31>
mov    (%rbx,%rcx,4),%esi
cmp    %r15d,%esi
jge    11ed <partition+0xcd>
movslq %ebp,%rbp
mov    (%rbx,%rbp,4),%edi
mov    %edi,(%rbx,%rcx,4)
mov    %esi,(%rbx,%rbp,4)
add    $0x1,%ebp
mov    0x4(%rbx,%rcx,4),%esi
cmp    %r15d,%esi
jge    11c0 <partition+0xa0>
movslq %ebp,%rbp
mov    (%rbx,%rbp,4),%edi
mov    %edi,0x4(%rbx,%rcx,4)
mov    %esi,(%rbx,%rbp,4)
add    $0x1,%ebp
jmp    11c0 <partition+0xa0>

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

LLVM IR (-O2):
define void @partition(i32 %0, i32* %1) {
%3 = bitcast i32* %1 to i8*
%4 = load i32, i32* %1
%5 = icmp sgt i32 %0, 1
br i1 %5, label %6, label %30
6: ; preds = %2
%7 = zext i32 %0 to i64
%8 = add nsw i64 %7, -1
%9 = and i64 %8, 1
%10 = icmp eq i32 %0, 2
br i1 %10, label %13, label %11
11: ; preds = %6
%12 = and i64 %8, -2
br label %39
13: ; preds = %62, %6
%14 = phi i32 [ undef, %6 ], [ %63, %62 ]
%15 = phi i64 [ 1, %6 ], [ %64, %62 ]
%16 = phi i32 [ 1, %6 ], [ %63, %62 ]
%17 = icmp eq i64 %9, 0
br i1 %17, label %27, label %18
18: ; preds = %13
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %15
%20 = load i32, i32* %19
%21 = icmp slt i32 %20, %4
br i1 %21, label %22, label %27
22: ; preds = %18
%23 = sext i32 %16 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
store i32 %25, i32* %19
store i32 %20, i32* %24
%26 = add nsw i32 %16, 1
br label %27
27: ; preds = %18, %22, %13
%28 = phi i32 [ %14, %13 ], [ %26, %22 ], [ %16, %18 ]
%29 = icmp sgt i32 %28, 1
br i1 %29, label %33, label %30
30: ; preds = %2, %27
%31 = phi i32 [ %28, %27 ], [ 1, %2 ]
%32 = add nsw i32 %31, -1
br label %67
33: ; preds = %27
%34 = getelementptr i32, i32* %1, i64 1
%35 = bitcast i32* %34 to i8*
%36 = add nsw i32 %28, -1
%37 = zext i32 %36 to i64
%38 = shl nuw nsw i64 %37, 2
br label %67
39: ; preds = %62, %11
%40 = phi i64 [ 1, %11 ], [ %64, %62 ]
%41 = phi i32 [ 1, %11 ], [ %63, %62 ]
%42 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %65, %62 ]
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %40
%44 = load i32, i32* %43
%45 = icmp slt i32 %44, %4
br i1 %45, label %46, label %51
46: ; preds = %39
%47 = sext i32 %41 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %47
%49 = load i32, i32* %48
store i32 %49, i32* %43
store i32 %44, i32* %48
%50 = add nsw i32 %41, 1
br label %51
51: ; preds = %46, %39
%52 = phi i32 [ %50, %46 ], [ %41, %39 ]
%53 = add nuw nsw i64 %40, 1
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
%56 = icmp slt i32 %55, %4
br i1 %56, label %57, label %62
57: ; preds = %51
%58 = sext i32 %52 to i64
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %58
%60 = load i32, i32* %59
store i32 %60, i32* %54
store i32 %55, i32* %59
%61 = add nsw i32 %52, 1
br label %62
62: ; preds = %57, %51
%63 = phi i32 [ %61, %57 ], [ %52, %51 ]
%64 = add nuw nsw i64 %40, 2
%65 = add i64 %42, 2
%66 = icmp eq i64 %65, %12
br i1 %66, label %13, label %39
67: ; preds = %30, %33
%68 = phi i32 [ %32, %30 ], [ %36, %33 ]
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %69
store i32 %4, i32* %70
%71 = tail call i32 @print_arr(i32 %0, i32* %1)
ret void
}