#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 getpivot(int *, int, int);
int partition(int *, int, int, int);
int bfprt(int *arr, int left, int right, int k) {
  int pivot = getpivot(arr, left, right);
  int index = partition(arr, left, right, pivot);
  int ret = index - left + 1;
  if (ret == k)
    return index;
  else if (ret > k)
    return bfprt(arr, left, index - 1, k);
  else
    return bfprt(arr, index + 1, right, k - ret);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bfprt>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
call   1030 <getpivot@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%ecx
call   1040 <partition@plt>
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jne    118f <bfprt+0x5f>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11d3 <bfprt+0xa3>
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jle    11b8 <bfprt+0x88>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x24(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1050 <bfprt@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11d3 <bfprt+0xa3>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x24(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    -0x28(%rbp),%ecx
call   1050 <bfprt@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bfprt>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %ecx,%r15d
mov    %edx,%ebp
mov    %esi,%ebx
mov    %rdi,%r14
jmp    114c <bfprt+0x2c>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %eax,%ebp
add    $0xffffffff,%ebp
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    %ebp,%edx
call   1030 <getpivot@plt>
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    %ebp,%edx
mov    %eax,%ecx
call   1040 <partition@plt>
mov    %eax,%edx
sub    %ebx,%edx
lea    0x1(%rdx),%ecx
cmp    %r15d,%ecx
je     117a <bfprt+0x5a>
cmp    %r15d,%edx
jge    1140 <bfprt+0x20>
mov    %eax,%ebx
add    $0x1,%ebx
sub    %ecx,%r15d
jmp    1145 <bfprt+0x25>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @bfprt(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
%13 = load i32*, i32** %6
%14 = load i32, i32* %7
%15 = load i32, i32* %8
%16 = call i32 @getpivot(i32* %13, i32 %14, i32 %15)
store i32 %16, i32* %10
%17 = load i32*, i32** %6
%18 = load i32, i32* %7
%19 = load i32, i32* %8
%20 = load i32, i32* %10
%21 = call i32 @partition(i32* %17, i32 %18, i32 %19, i32 %20)
store i32 %21, i32* %11
%22 = load i32, i32* %11
%23 = load i32, i32* %7
%24 = sub nsw i32 %22, %23
%25 = add nsw i32 %24, 1
store i32 %25, i32* %12
%26 = load i32, i32* %12
%27 = load i32, i32* %9
%28 = icmp eq i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %31
29: ; preds = %4
%30 = load i32, i32* %11
store i32 %30, i32* %5
br label %51
31: ; preds = %4
%32 = load i32, i32* %12
%33 = load i32, i32* %9
%34 = icmp sgt i32 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %42
35: ; preds = %31
%36 = load i32*, i32** %6
%37 = load i32, i32* %7
%38 = load i32, i32* %11
%39 = sub nsw i32 %38, 1
%40 = load i32, i32* %9
%41 = call i32 @bfprt(i32* %36, i32 %37, i32 %39, i32 %40)
store i32 %41, i32* %5
br label %51
42: ; preds = %31
%43 = load i32*, i32** %6
%44 = load i32, i32* %11
%45 = add nsw i32 %44, 1
%46 = load i32, i32* %8
%47 = load i32, i32* %9
%48 = load i32, i32* %12
%49 = sub nsw i32 %47, %48
%50 = call i32 @bfprt(i32* %43, i32 %45, i32 %46, i32 %49)
store i32 %50, i32* %5
br label %51
51: ; preds = %42, %35, %29
%52 = load i32, i32* %5
ret i32 %52
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @bfprt(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = tail call i32 @getpivot(i32* %0, i32 %1, i32 %2)
%6 = tail call i32 @partition(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %5)
%7 = sub nsw i32 %6, %1
%8 = add nsw i32 %7, 1
%9 = icmp eq i32 %8, %3
br i1 %9, label %39, label %10
10: ; preds = %4, %28
%11 = phi i32 [ %37, %28 ], [ %8, %4 ]
%12 = phi i32 [ %36, %28 ], [ %7, %4 ]
%13 = phi i32 [ %35, %28 ], [ %6, %4 ]
%14 = phi i32 [ %33, %28 ], [ %3, %4 ]
%15 = phi i32 [ %31, %28 ], [ %2, %4 ]
%16 = phi i32 [ %32, %28 ], [ %1, %4 ]
%17 = icmp slt i32 %12, %14
br i1 %17, label %28, label %20
18: ; preds = %20
%19 = icmp slt i32 %25, %14
br i1 %19, label %28, label %20
20: ; preds = %10, %18
%21 = phi i32 [ %24, %18 ], [ %13, %10 ]
%22 = add nsw i32 %21, -1
%23 = tail call i32 @getpivot(i32* %0, i32 %16, i32 %22)
%24 = tail call i32 @partition(i32* %0, i32 %16, i32 %22, i32 %23)
%25 = sub nsw i32 %24, %16
%26 = add nsw i32 %25, 1
%27 = icmp eq i32 %26, %14
br i1 %27, label %39, label %18
28: ; preds = %18, %10
%29 = phi i32 [ %11, %10 ], [ %26, %18 ]
%30 = phi i32 [ %13, %10 ], [ %24, %18 ]
%31 = phi i32 [ %15, %10 ], [ %22, %18 ]
%32 = add nsw i32 %30, 1
%33 = sub nsw i32 %14, %29
%34 = tail call i32 @getpivot(i32* %0, i32 %32, i32 %31)
%35 = tail call i32 @partition(i32* %0, i32 %32, i32 %31, i32 %34)
%36 = sub nsw i32 %35, %32
%37 = add nsw i32 %36, 1
%38 = icmp eq i32 %37, %33
br i1 %38, label %39, label %10
39: ; preds = %28, %20, %4
%40 = phi i32 [ %6, %4 ], [ %24, %20 ], [ %35, %28 ]
ret i32 %40
}