#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 */
typedef int int32_t;

/* Variables and functions */
void quick_sort2(int32_t *a, int32_t low, int32_t high) {
  int32_t i, j, p, aux;
  if (high <= low + 1)
    return;
  p = a[low];
  i = low;
  j = high;
  do {
    j--;
  } while (a[j] > p);
  do {
    i++;
  } while (i <= j && a[i] < p);
  while (i < j) {
    aux = a[i];
    a[i] = a[j];
    a[j] = aux;
    do {
      j--;
    } while (a[j] > p);
    do {
      i++;
    } while (a[i] < p);
  }
  a[low] = a[j];
  a[j] = p;
  quick_sort2(a, low, j);
  quick_sort2(a, j + 1, high);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quick_sort2>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     1138 <quick_sort2+0x28>
jmp    1279 <quick_sort2+0x169>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jg     1152 <quick_sort2+0x42>
jmp    1174 <quick_sort2+0x64>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x21(%rbp)
jg     11a2 <quick_sort2+0x92>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x21(%rbp)
mov    -0x21(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1174 <quick_sort2+0x64>
jmp    11b2 <quick_sort2+0xa2>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1234 <quick_sort2+0x124>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jg     11f0 <quick_sort2+0xe0>
jmp    1212 <quick_sort2+0x102>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jl     1212 <quick_sort2+0x102>
jmp    11b2 <quick_sort2+0xa2>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
call   1030 <quick_sort2@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <quick_sort2@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quick_sort2>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %esi,%eax
lea    0x1(%rax),%ecx
cmp    %edx,%ecx
jge    1240 <quick_sort2+0x130>
mov    %edx,%r14d
mov    %rdi,%r13
movslq %edx,%rcx
mov    %rcx,0x10(%rsp)
lea    -0x1(%r14),%ecx
mov    %ecx,0xc(%rsp)
lea    0x4(%rdi),%r12
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %eax,%esi
movslq %eax,%r8
mov    0x0(%r13,%r8,4),%ecx
mov    0xc(%rsp),%edi
mov    0x10(%rsp),%rbx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %rbx,%rbp
mov    %edi,%eax
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
lea    -0x1(%rax),%edi
cmp    %ecx,-0x4(%r13,%rbp,4)
jg     1170 <quick_sort2+0x60>
cmp    %ebx,%esi
mov    %ebx,%edi
cmovg  %esi,%edi
add    $0x1,%edi
cmp    %eax,%r8d
cmovg  %r8d,%eax
movslq %eax,%r10
sub    %r8,%r10
lea    (%r12,%r8,4),%r9
xor    %ebp,%ebp
cmp    %rbp,%r10
je     120e <quick_sort2+0xfe>
lea    0x1(%rbp),%rax
cmp    %ecx,(%r9,%rbp,4)
mov    %rax,%rbp
jl     11a0 <quick_sort2+0x90>
add    %esi,%eax
mov    %eax,%edi
jmp    120e <quick_sort2+0xfe>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %edi,%rax
mov    0x0(%r13,%rax,4),%r9d
movslq %ebx,%rbx
mov    0x0(%r13,%rbx,4),%ebp
mov    %ebp,0x0(%r13,%rax,4)
mov    %r9d,0x0(%r13,%rbx,4)
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rbx,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
cmp    %ecx,-0x4(%r13,%rdx,4)
jg     11e0 <quick_sort2+0xd0>
lea    (%r12,%rax,4),%rax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%edi
lea    0x4(%rax),%rdx
cmp    %ecx,(%rax)
mov    %rdx,%rax
jl     1200 <quick_sort2+0xf0>
cmp    %ebx,%edi
jl     11c0 <quick_sort2+0xb0>
movslq %ebx,%r15
mov    0x0(%r13,%r15,4),%eax
mov    %eax,0x0(%r13,%r8,4)
mov    %ecx,0x0(%r13,%r15,4)
mov    %r13,%rdi
mov    %r15d,%edx
call   1030 <quick_sort2@plt>
lea    0x1(%r15),%eax
add    $0x2,%r15d
cmp    %r14d,%r15d
jl     1150 <quick_sort2+0x40>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @quick_sort2(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* %6
%12 = load i32, i32* %5
%13 = add nsw i32 %12, 1
%14 = icmp sle i32 %11, %13
br i1 %14, label %15, label %16
15: ; preds = %3
br label %124
16: ; preds = %3
%17 = load i32*, i32** %4
%18 = load i32, i32* %5
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
store i32 %21, i32* %9
%22 = load i32, i32* %5
store i32 %22, i32* %7
%23 = load i32, i32* %6
store i32 %23, i32* %8
br label %24
24: ; preds = %27, %16
%25 = load i32, i32* %8
%26 = add nsw i32 %25, -1
store i32 %26, i32* %8
br label %27
27: ; preds = %24
%28 = load i32*, i32** %4
%29 = load i32, i32* %8
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = load i32, i32* %9
%34 = icmp sgt i32 %32, %33
br i1 %34, label %24, label %35
35: ; preds = %27
br label %36
36: ; preds = %51, %35
%37 = load i32, i32* %7
%38 = add nsw i32 %37, 1
store i32 %38, i32* %7
br label %39
39: ; preds = %36
%40 = load i32, i32* %7
%41 = load i32, i32* %8
%42 = icmp sle i32 %40, %41
br i1 %42, label %43, label %51
43: ; preds = %39
%44 = load i32*, i32** %4
%45 = load i32, i32* %7
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 %46
%48 = load i32, i32* %47
%49 = load i32, i32* %9
%50 = icmp slt i32 %48, %49
br label %51
51: ; preds = %43, %39
%52 = phi i1 [ false, %39 ], [ %50, %43 ]
br i1 %52, label %36, label %53
53: ; preds = %51
br label %54
54: ; preds = %101, %53
%55 = load i32, i32* %7
%56 = load i32, i32* %8
%57 = icmp slt i32 %55, %56
br i1 %57, label %58, label %102
58: ; preds = %54
%59 = load i32*, i32** %4
%60 = load i32, i32* %7
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 %61
%63 = load i32, i32* %62
store i32 %63, i32* %10
%64 = load i32*, i32** %4
%65 = load i32, i32* %8
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 %66
%68 = load i32, i32* %67
%69 = load i32*, i32** %4
%70 = load i32, i32* %7
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %69, i64 %71
store i32 %68, i32* %72
%73 = load i32, i32* %10
%74 = load i32*, i32** %4
%75 = load i32, i32* %8
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %74, i64 %76
store i32 %73, i32* %77
br label %78
78: ; preds = %81, %58
%79 = load i32, i32* %8
%80 = add nsw i32 %79, -1
store i32 %80, i32* %8
br label %81
81: ; preds = %78
%82 = load i32*, i32** %4
%83 = load i32, i32* %8
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %82, i64 %84
%86 = load i32, i32* %85
%87 = load i32, i32* %9
%88 = icmp sgt i32 %86, %87
br i1 %88, label %78, label %89
89: ; preds = %81
br label %90
90: ; preds = %93, %89
%91 = load i32, i32* %7
%92 = add nsw i32 %91, 1
store i32 %92, i32* %7
br label %93
93: ; preds = %90
%94 = load i32*, i32** %4
%95 = load i32, i32* %7
%96 = sext i32 %95 to i64
%97 = getelementptr inbounds i32, i32* %94, i64 %96
%98 = load i32, i32* %97
%99 = load i32, i32* %9
%100 = icmp slt i32 %98, %99
br i1 %100, label %90, label %101
101: ; preds = %93
br label %54
102: ; preds = %54
%103 = load i32*, i32** %4
%104 = load i32, i32* %8
%105 = sext i32 %104 to i64
%106 = getelementptr inbounds i32, i32* %103, i64 %105
%107 = load i32, i32* %106
%108 = load i32*, i32** %4
%109 = load i32, i32* %5
%110 = sext i32 %109 to i64
%111 = getelementptr inbounds i32, i32* %108, i64 %110
store i32 %107, i32* %111
%112 = load i32, i32* %9
%113 = load i32*, i32** %4
%114 = load i32, i32* %8
%115 = sext i32 %114 to i64
%116 = getelementptr inbounds i32, i32* %113, i64 %115
store i32 %112, i32* %116
%117 = load i32*, i32** %4
%118 = load i32, i32* %5
%119 = load i32, i32* %8
%120 = load i32*, i32** %4
%121 = load i32, i32* %8
%122 = add nsw i32 %121, 1
%123 = load i32, i32* %6
br label %124
124: ; preds = %102, %15
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @quick_sort2(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = add nsw i32 %1, 1
%5 = icmp slt i32 %4, %2
br i1 %5, label %6, label %73
6: ; preds = %3
%7 = sext i32 %2 to i64
br label %8
8: ; preds = %6, %65
%9 = phi i32 [ %70, %65 ], [ %1, %6 ]
%10 = sext i32 %9 to i64
%11 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %10
%12 = load i32, i32* %11
br label %13
13: ; preds = %13, %8
%14 = phi i64 [ %15, %13 ], [ %7, %8 ]
%15 = add nsw i64 %14, -1
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
%18 = icmp sgt i32 %17, %12
br i1 %18, label %13, label %19
19: ; preds = %13
%20 = trunc i64 %15 to i32
%21 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %9, i32 %20)
%22 = add i32 %21, 1
%23 = sext i32 %21 to i64
br label %24
24: ; preds = %19, %28
%25 = phi i64 [ %10, %19 ], [ %26, %28 ]
%26 = add nsw i64 %25, 1
%27 = icmp eq i64 %25, %23
br i1 %27, label %34, label %28
28: ; preds = %24
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %26
%30 = load i32, i32* %29
%31 = icmp slt i32 %30, %12
br i1 %31, label %24, label %32
32: ; preds = %28
%33 = trunc i64 %26 to i32
br label %34
34: ; preds = %24, %32
%35 = phi i32 [ %33, %32 ], [ %22, %24 ]
%36 = icmp slt i32 %35, %20
br i1 %36, label %41, label %65
37: ; preds = %57
%38 = trunc i64 %53 to i32
%39 = trunc i64 %59 to i32
%40 = icmp slt i32 %39, %38
br i1 %40, label %41, label %63
41: ; preds = %34, %37
%42 = phi i32 [ %39, %37 ], [ %35, %34 ]
%43 = phi i64 [ %53, %37 ], [ %15, %34 ]
%44 = sext i32 %42 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = shl i64 %43, 32
%48 = ashr exact i64 %47, 32
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
store i32 %50, i32* %45
store i32 %46, i32* %49
br label %51
51: ; preds = %51, %41
%52 = phi i64 [ %53, %51 ], [ %48, %41 ]
%53 = add nsw i64 %52, -1
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
%56 = icmp sgt i32 %55, %12
br i1 %56, label %51, label %57
57: ; preds = %51, %57
%58 = phi i64 [ %59, %57 ], [ %44, %51 ]
%59 = add i64 %58, 1
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %59
%61 = load i32, i32* %60
%62 = icmp slt i32 %61, %12
br i1 %62, label %57, label %37
63: ; preds = %37
%64 = trunc i64 %53 to i32
br label %65
65: ; preds = %63, %34
%66 = phi i32 [ %20, %34 ], [ %64, %63 ]
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %67
%69 = load i32, i32* %68
store i32 %69, i32* %11
store i32 %12, i32* %68
tail call void @quick_sort2(i32* %0, i32 %9, i32 %66)
%70 = add nsw i32 %66, 1
%71 = add nsw i32 %66, 2
%72 = icmp slt i32 %71, %2
br i1 %72, label %8, label %73
73: ; preds = %65, %3
ret void
}