#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);
int partition(int *a, int lo, int hi) {
  int pivot = *(a + lo), i = lo, j = hi;
  while ((i <= hi) && (j >= lo)) {
    while ((*(a + i) <= pivot) && (i <= hi)) {
      i++;
    }
    while ((*(a + j) > pivot) && (lo >= 0)) {
      j--;
    }
    if (i <= j) {
      swap(a, i, j);
      i++;
      j--;
    } else {
      swap(a, j, lo);
      return j;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
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
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x25(%rbp)
jg     1159 <partition+0x49>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
setge  %al
mov    %al,-0x25(%rbp)
mov    -0x25(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1169 <partition+0x59>
jmp    1248 <partition+0x138>
jmp    116e <partition+0x5e>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x26(%rbp)
jg     1193 <partition+0x83>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x26(%rbp)
mov    -0x26(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11a3 <partition+0x93>
jmp    11b1 <partition+0xa1>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    116e <partition+0x5e>
jmp    11b6 <partition+0xa6>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x27(%rbp)
jle    11d9 <partition+0xc9>
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
setge  %al
mov    %al,-0x27(%rbp)
mov    -0x27(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11e9 <partition+0xd9>
jmp    11f7 <partition+0xe7>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11b6 <partition+0xa6>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jg     1229 <partition+0x119>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%esi
mov    -0x24(%rbp),%edx
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1243 <partition+0x133>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x24(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edx
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1248 <partition+0x138>
jmp    113c <partition+0x2c>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%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,0xc(%rsp)
cmp    %esi,%edx
jl     11d5 <partition+0xc5>
mov    %esi,%r13d
mov    %rdi,%rbx
movslq %esi,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%ebp
mov    0xc(%rsp),%eax
movslq %eax,%r14
mov    %eax,%r15d
mov    %esi,%r12d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movslq %r12d,%rax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
lea    0x1(%rax),%r12
cmp    %ebp,(%rbx,%rax,4)
jg     1171 <partition+0x61>
cmp    %r14,%rax
mov    %r12,%rax
jle    1160 <partition+0x50>
movslq %r15d,%rax
lea    (%rbx,%rax,4),%rax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0xffffffff,%r15d
test   %r13d,%r13d
js     1194 <partition+0x84>
lea    -0x4(%rax),%rcx
cmp    %ebp,(%rax)
mov    %rcx,%rax
jg     1180 <partition+0x70>
lea    -0x1(%r12),%ecx
lea    0x1(%r15),%eax
cmp    %eax,%ecx
mov    %eax,0x10(%rsp)
jg     11c8 <partition+0xb8>
mov    %rbx,%rdi
mov    %ecx,%esi
mov    %ecx,0x14(%rsp)
mov    %eax,%edx
call   1030 <swap@plt>
mov    0x14(%rsp),%eax
cmp    0xc(%rsp),%eax
jge    11d5 <partition+0xc5>
cmp    %r13d,0x10(%rsp)
jg     1150 <partition+0x40>
jmp    11d5 <partition+0xc5>
mov    %rbx,%rdi
mov    %eax,%esi
mov    %r13d,%edx
call   1030 <swap@plt>
mov    0x10(%rsp),%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
%10 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
%11 = load i32*, i32** %5
%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* %8
%16 = load i32, i32* %6
store i32 %16, i32* %9
%17 = load i32, i32* %7
store i32 %17, i32* %10
br label %18
18: ; preds = %82, %3
%19 = load i32, i32* %9
%20 = load i32, i32* %7
%21 = icmp sle i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %26
22: ; preds = %18
%23 = load i32, i32* %10
%24 = load i32, i32* %6
%25 = icmp sge i32 %23, %24
br label %26
26: ; preds = %22, %18
%27 = phi i1 [ false, %18 ], [ %25, %22 ]
br i1 %27, label %28, label %83
28: ; preds = %26
br label %29
29: ; preds = %43, %28
%30 = load i32*, i32** %5
%31 = load i32, i32* %9
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = load i32, i32* %8
%36 = icmp sle i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %41
37: ; preds = %29
%38 = load i32, i32* %9
%39 = load i32, i32* %7
%40 = icmp sle i32 %38, %39
br label %41
41: ; preds = %37, %29
%42 = phi i1 [ false, %29 ], [ %40, %37 ]
br i1 %42, label %43, label %46
43: ; preds = %41
%44 = load i32, i32* %9
%45 = add nsw i32 %44, 1
store i32 %45, i32* %9
br label %29
46: ; preds = %41
br label %47
47: ; preds = %60, %46
%48 = load i32*, i32** %5
%49 = load i32, i32* %10
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %50
%52 = load i32, i32* %51
%53 = load i32, i32* %8
%54 = icmp sgt i32 %52, %53
br i1 %54, label %55, label %58
55: ; preds = %47
%56 = load i32, i32* %6
%57 = icmp sge i32 %56, 0
br label %58
58: ; preds = %55, %47
%59 = phi i1 [ false, %47 ], [ %57, %55 ]
br i1 %59, label %60, label %63
60: ; preds = %58
%61 = load i32, i32* %10
%62 = add nsw i32 %61, -1
store i32 %62, i32* %10
br label %47
63: ; preds = %58
%64 = load i32, i32* %9
%65 = load i32, i32* %10
%66 = icmp sle i32 %64, %65
br i1 %66, label %67, label %76
67: ; preds = %63
%68 = load i32*, i32** %5
%69 = load i32, i32* %9
%70 = load i32, i32* %10
%71 = call i32 @swap(i32* %68, i32 %69, i32 %70)
%72 = load i32, i32* %9
%73 = add nsw i32 %72, 1
store i32 %73, i32* %9
%74 = load i32, i32* %10
%75 = add nsw i32 %74, -1
store i32 %75, i32* %10
br label %82
76: ; preds = %63
%77 = load i32*, i32** %5
%78 = load i32, i32* %10
%79 = load i32, i32* %6
%80 = call i32 @swap(i32* %77, i32 %78, i32 %79)
%81 = load i32, i32* %10
store i32 %81, i32* %4
br label %83
82: ; preds = %67
br label %18
83: ; preds = %76, %26
%84 = load i32, i32* %4
ret i32 %84
}

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 = icmp slt i32 %2, %1
br i1 %7, label %46, label %8
8: ; preds = %3
%9 = icmp sgt i32 %1, -1
%10 = sext i32 %2 to i64
br label %11
11: ; preds = %8, %36
%12 = phi i32 [ %2, %8 ], [ %39, %36 ]
%13 = phi i32 [ %1, %8 ], [ %38, %36 ]
%14 = sext i32 %13 to i64
br label %15
15: ; preds = %15, %11
%16 = phi i64 [ %22, %15 ], [ %14, %11 ]
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %16
%18 = load i32, i32* %17
%19 = icmp sle i32 %18, %6
%20 = icmp sle i64 %16, %10
%21 = select i1 %19, i1 %20, i1 false
%22 = add i64 %16, 1
br i1 %21, label %15, label %23
23: ; preds = %15
%24 = sext i32 %12 to i64
br label %25
25: ; preds = %25, %23
%26 = phi i64 [ %31, %25 ], [ %24, %23 ]
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = icmp sgt i32 %28, %6
%30 = and i1 %9, %29
%31 = add i64 %26, -1
br i1 %30, label %25, label %32
32: ; preds = %25
%33 = trunc i64 %16 to i32
%34 = trunc i64 %26 to i32
%35 = icmp sgt i32 %33, %34
br i1 %35, label %43, label %36
36: ; preds = %32
%37 = tail call i32 @swap(i32* %0, i32 %33, i32 %34)
%38 = add nsw i32 %33, 1
%39 = add nsw i32 %34, -1
%40 = icmp slt i32 %33, %2
%41 = icmp sgt i32 %34, %1
%42 = select i1 %40, i1 %41, i1 false
br i1 %42, label %11, label %46
43: ; preds = %32
%44 = trunc i64 %26 to i32
%45 = tail call i32 @swap(i32* %0, i32 %44, i32 %1)
br label %46
46: ; preds = %36, %3, %43
%47 = phi i32 [ %44, %43 ], [ undef, %3 ], [ undef, %36 ]
ret i32 %47
}