#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 partition(int *arr, int left, int right) {
  if (arr == NULL)
    return -1;
  int pivot = arr[right];
  int i = left, j = right - 1;
  for (;;) {
    while (i <= right && arr[i] < pivot)
      i++;
    while (j >= left && arr[j] > pivot)
      j--;
    if (i < j) {
      swap(&arr[i], &arr[j]);
      i++;
      j--;
    } else {
      break;
    }
  }
  swap(&arr[i], &arr[right]);
  return i;
}


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)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    1139 <partition+0x29>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    125f <partition+0x14f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    115b <partition+0x4b>
mov    -0x20(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x25(%rbp)
jg     1180 <partition+0x70>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x25(%rbp)
mov    -0x25(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1190 <partition+0x80>
jmp    119e <partition+0x8e>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    115b <partition+0x4b>
jmp    11a3 <partition+0x93>
mov    -0x24(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x26(%rbp)
jl     11c8 <partition+0xb8>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
setg   %al
mov    %al,-0x26(%rbp)
mov    -0x26(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11d8 <partition+0xc8>
jmp    11e6 <partition+0xd6>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11a3 <partition+0x93>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    122c <partition+0x11c>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
movslq -0x24(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
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    1231 <partition+0x121>
jmp    1236 <partition+0x126>
jmp    1156 <partition+0x46>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
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
test   %rdi,%rdi
je     11eb <partition+0xdb>
mov    %rdi,%rbx
movslq %edx,%r13
lea    (%rdi,%r13,4),%rax
mov    %rax,0x10(%rsp)
mov    (%rdi,%r13,4),%r12d
lea    0x1(%r13),%eax
mov    %eax,0x4(%rsp)
movslq %esi,%r14
mov    %esi,%ebp
mov    %edx,%r15d
mov    %esi,0xc(%rsp)
mov    %edx,0x8(%rsp)
cmp    %edx,%ebp
jg     1187 <partition+0x77>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movslq %ebp,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %r12d,0x4(%rbx,%rax,4)
jge    1187 <partition+0x77>
add    $0x1,%ebp
add    $0x1,%rax
cmp    %r13,%rax
jl     1170 <partition+0x60>
mov    0x4(%rsp),%ebp
movslq %r15d,%rax
cmp    %esi,%eax
mov    %esi,%r15d
cmovl  %eax,%r15d
add    $0xffffffff,%r15d
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %r14,%rax
jle    11b6 <partition+0xa6>
lea    -0x1(%rax),%rcx
cmp    %r12d,-0x4(%rbx,%rax,4)
mov    %rcx,%rax
jg     11a0 <partition+0x90>
mov    %ecx,%r15d
movslq %ebp,%rax
lea    (%rbx,%rax,4),%rdi
cmp    %r15d,%ebp
jge    11df <partition+0xcf>
movslq %r15d,%rax
lea    (%rbx,%rax,4),%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    0xc(%rsp),%esi
mov    0x8(%rsp),%edx
add    $0x1,%ebp
cmp    %edx,%ebp
jle    1160 <partition+0x50>
jmp    1187 <partition+0x77>
mov    0x10(%rsp),%rsi
call   1030 <swap@plt>
jmp    11f0 <partition+0xe0>
mov    $0xffffffff,%ebp
mov    %ebp,%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 = icmp eq i32* %11, null
br i1 %12, label %13, label %14
13: ; preds = %3
store i32 -1, i32* %4
br label %90
14: ; preds = %3
%15 = load i32*, i32** %5
%16 = load i32, i32* %7
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
store i32 %19, i32* %8
%20 = load i32, i32* %6
store i32 %20, i32* %9
%21 = load i32, i32* %7
%22 = sub nsw i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %10
br label %23
23: ; preds = %78, %14
br label %24
24: ; preds = %38, %23
%25 = load i32, i32* %9
%26 = load i32, i32* %7
%27 = icmp sle i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %36
28: ; preds = %24
%29 = load i32*, i32** %5
%30 = load i32, i32* %9
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = load i32, i32* %8
%35 = icmp slt i32 %33, %34
br label %36
36: ; preds = %28, %24
%37 = phi i1 [ false, %24 ], [ %35, %28 ]
br i1 %37, label %38, label %41
38: ; preds = %36
%39 = load i32, i32* %9
%40 = add nsw i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %9
br label %24
41: ; preds = %36
br label %42
42: ; preds = %56, %41
%43 = load i32, i32* %10
%44 = load i32, i32* %6
%45 = icmp sge i32 %43, %44
br i1 %45, label %46, label %54
46: ; preds = %42
%47 = load i32*, i32** %5
%48 = load i32, i32* %10
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %49
%51 = load i32, i32* %50
%52 = load i32, i32* %8
%53 = icmp sgt i32 %51, %52
br label %54
54: ; preds = %46, %42
%55 = phi i1 [ false, %42 ], [ %53, %46 ]
br i1 %55, label %56, label %59
56: ; preds = %54
%57 = load i32, i32* %10
%58 = add nsw i32 %57, -1
store i32 %58, i32* %10
br label %42
59: ; preds = %54
%60 = load i32, i32* %9
%61 = load i32, i32* %10
%62 = icmp slt i32 %60, %61
br i1 %62, label %63, label %77
63: ; preds = %59
%64 = load i32*, i32** %5
%65 = load i32, i32* %9
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 %66
%68 = load i32*, i32** %5
%69 = load i32, i32* %10
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %68, i64 %70
%72 = call i32 @swap(i32* %67, i32* %71)
%73 = load i32, i32* %9
%74 = add nsw i32 %73, 1
store i32 %74, i32* %9
%75 = load i32, i32* %10
%76 = add nsw i32 %75, -1
store i32 %76, i32* %10
br label %78
77: ; preds = %59
br label %79
78: ; preds = %63
br label %23
79: ; preds = %77
%80 = load i32*, i32** %5
%81 = load i32, i32* %9
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %80, i64 %82
%84 = load i32*, i32** %5
%85 = load i32, i32* %7
%86 = sext i32 %85 to i64
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %84, i64 %86
%88 = call i32 @swap(i32* %83, i32* %87)
%89 = load i32, i32* %9
store i32 %89, i32* %4
br label %90
90: ; preds = %79, %13
%91 = load i32, i32* %4
ret i32 %91
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @partition(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i32* %0, null
br i1 %4, label %54, label %5
5: ; preds = %3
%6 = sext i32 %2 to i64
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %6
%8 = load i32, i32* %7
%9 = add i32 %2, 1
%10 = sext i32 %1 to i64
br label %11
11: ; preds = %47, %5
%12 = phi i32 [ %1, %5 ], [ %51, %47 ]
%13 = phi i32 [ %2, %5 ], [ %43, %47 ]
%14 = icmp sgt i32 %12, %2
br i1 %14, label %27, label %15
15: ; preds = %11
%16 = sext i32 %12 to i64
br label %17
17: ; preds = %15, %22
%18 = phi i64 [ %16, %15 ], [ %23, %22 ]
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = icmp slt i32 %20, %8
br i1 %21, label %22, label %25
22: ; preds = %17
%23 = add nsw i64 %18, 1
%24 = icmp slt i64 %18, %6
br i1 %24, label %17, label %27
25: ; preds = %17
%26 = trunc i64 %18 to i32
br label %27
27: ; preds = %22, %25, %11
%28 = phi i32 [ %12, %11 ], [ %26, %25 ], [ %9, %22 ]
%29 = sext i32 %13 to i64
%30 = call i32 @llvm.smin.i32(i32 %13, i32 %1)
%31 = add i32 %30, -1
br label %32
32: ; preds = %36, %27
%33 = phi i64 [ %34, %36 ], [ %29, %27 ]
%34 = add nsw i64 %33, -1
%35 = icmp sgt i64 %33, %10
br i1 %35, label %36, label %42
36: ; preds = %32
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %34
%38 = load i32, i32* %37
%39 = icmp sgt i32 %38, %8
br i1 %39, label %32, label %40
40: ; preds = %36
%41 = trunc i64 %34 to i32
br label %42
42: ; preds = %32, %40
%43 = phi i32 [ %41, %40 ], [ %31, %32 ]
%44 = icmp slt i32 %28, %43
%45 = sext i32 %28 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %45
br i1 %44, label %47, label %52
47: ; preds = %42
%48 = sext i32 %43 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %48
%50 = tail call i32 @swap(i32* %46, i32* %49)
%51 = add nsw i32 %28, 1
br label %11
52: ; preds = %42
%53 = tail call i32 @swap(i32* %46, i32* %7)
br label %54
54: ; preds = %3, %52
%55 = phi i32 [ %28, %52 ], [ -1, %3 ]
ret i32 %55
}