#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 */
void quick_sort(long arr[], long i, long j) {
  if (arr == NULL || i > j)
    return;
  long base = arr[i];
  long left = i;
  long right = j;
  while (left != right) {
    while (arr[right] > base && left < right)
      right--;
    while (arr[left] <= base && left < right)
      left++;
    if (left < right) {
      long temp = arr[left];
      arr[left] = arr[right];
      arr[right] = temp;
    }
  }
  arr[i] = arr[left];
  arr[left] = base;
  quick_sort(arr, i, right - 1);
  quick_sort(arr, left + 1, j);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quick_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x8(%rbp)
je     113d <quick_sort+0x2d>
mov    -0x10(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jle    1142 <quick_sort+0x32>
jmp    12ab <quick_sort+0x19b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
je     1259 <quick_sort+0x149>
jmp    1175 <quick_sort+0x65>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rcx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x20(%rbp),%rcx
mov    %al,-0x39(%rbp)
jle    119e <quick_sort+0x8e>
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
setl   %al
mov    %al,-0x39(%rbp)
mov    -0x39(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11ae <quick_sort+0x9e>
jmp    11bf <quick_sort+0xaf>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1175 <quick_sort+0x65>
jmp    11c4 <quick_sort+0xb4>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rcx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x20(%rbp),%rcx
mov    %al,-0x3a(%rbp)
jg     11ed <quick_sort+0xdd>
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
setl   %al
mov    %al,-0x3a(%rbp)
mov    -0x3a(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11fd <quick_sort+0xed>
jmp    120e <quick_sort+0xfe>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    11c4 <quick_sort+0xb4>
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
jge    1254 <quick_sort+0x144>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x38(%rbp),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
jmp    1162 <quick_sort+0x52>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x30(%rbp),%rdx
sub    $0x1,%rdx
call   1030 <quick_sort@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
call   1030 <quick_sort@plt>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quick_sort>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
test   %rdi,%rdi
je     11df <quick_sort+0xcf>
mov    %rdx,%r14
cmp    %rdx,%rsi
jg     11df <quick_sort+0xcf>
mov    %rdi,%r15
jmp    1163 <quick_sort+0x53>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %rax,(%r15,%rsi,8)
mov    %r8,(%r15,%r12,8)
lea    -0x1(%r12),%rdx
mov    %r15,%rdi
call   1030 <quick_sort@plt>
lea    0x1(%r12),%rsi
cmp    %r14,%r12
jge    11df <quick_sort+0xcf>
mov    (%r15,%rsi,8),%r8
mov    %rsi,%rbx
mov    %r14,%r12
cmp    %r14,%rsi
jne    1195 <quick_sort+0x85>
mov    (%r15,%r14,8),%rax
mov    %r14,%r12
jmp    1140 <quick_sort+0x30>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rdi,-0x8(%r15,%rbx,8)
mov    %rax,(%r15,%r12,8)
lea    -0x1(%rbx),%rcx
cmp    %rbx,%rdx
mov    %rcx,%rbx
je     1140 <quick_sort+0x30>
add    $0x1,%r12
nopl   0x0(%rax)
mov    %r12,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%r12
mov    -0x8(%r15,%rdx,8),%rdi
cmp    %r8,%rdi
jle    11c0 <quick_sort+0xb0>
cmp    %r12,%rbx
jl     11a0 <quick_sort+0x90>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rbx,%rcx
mov    (%r15,%rbx,8),%rax
add    $0x1,%rbx
cmp    %r8,%rax
jg     11d5 <quick_sort+0xc5>
cmp    %r12,%rcx
jl     11c0 <quick_sort+0xb0>
cmp    %r12,%rcx
jl     1180 <quick_sort+0x70>
mov    %rdi,%rax
jmp    1189 <quick_sort+0x79>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define void @quick_sort(i64* %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = alloca i64*
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
store i64* %0, i64** %4
store i64 %1, i64* %5
store i64 %2, i64* %6
%11 = load i64*, i64** %4
%12 = icmp eq i64* %11, null
br i1 %12, label %17, label %13
13: ; preds = %3
%14 = load i64, i64* %5
%15 = load i64, i64* %6
%16 = icmp sgt i64 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %18
17: ; preds = %13, %3
br label %104
18: ; preds = %13
%19 = load i64*, i64** %4
%20 = load i64, i64* %5
%21 = getelementptr inbounds i64, i64* %19, i64 %20
%22 = load i64, i64* %21
store i64 %22, i64* %7
%23 = load i64, i64* %5
store i64 %23, i64* %8
%24 = load i64, i64* %6
store i64 %24, i64* %9
br label %25
25: ; preds = %83, %18
%26 = load i64, i64* %8
%27 = load i64, i64* %9
%28 = icmp ne i64 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %84
29: ; preds = %25
br label %30
30: ; preds = %43, %29
%31 = load i64*, i64** %4
%32 = load i64, i64* %9
%33 = getelementptr inbounds i64, i64* %31, i64 %32
%34 = load i64, i64* %33
%35 = load i64, i64* %7
%36 = icmp sgt i64 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %41
37: ; preds = %30
%38 = load i64, i64* %8
%39 = load i64, i64* %9
%40 = icmp slt i64 %38, %39
br label %41
41: ; preds = %37, %30
%42 = phi i1 [ false, %30 ], [ %40, %37 ]
br i1 %42, label %43, label %46
43: ; preds = %41
%44 = load i64, i64* %9
%45 = add nsw i64 %44, -1
store i64 %45, i64* %9
br label %30
46: ; preds = %41
br label %47
47: ; preds = %60, %46
%48 = load i64*, i64** %4
%49 = load i64, i64* %8
%50 = getelementptr inbounds i64, i64* %48, i64 %49
%51 = load i64, i64* %50
%52 = load i64, i64* %7
%53 = icmp sle i64 %51, %52
br i1 %53, label %54, label %58
54: ; preds = %47
%55 = load i64, i64* %8
%56 = load i64, i64* %9
%57 = icmp slt i64 %55, %56
br label %58
58: ; preds = %54, %47
%59 = phi i1 [ false, %47 ], [ %57, %54 ]
br i1 %59, label %60, label %63
60: ; preds = %58
%61 = load i64, i64* %8
%62 = add nsw i64 %61, 1
store i64 %62, i64* %8
br label %47
63: ; preds = %58
%64 = load i64, i64* %8
%65 = load i64, i64* %9
%66 = icmp slt i64 %64, %65
br i1 %66, label %67, label %83
67: ; preds = %63
%68 = load i64*, i64** %4
%69 = load i64, i64* %8
%70 = getelementptr inbounds i64, i64* %68, i64 %69
%71 = load i64, i64* %70
store i64 %71, i64* %10
%72 = load i64*, i64** %4
%73 = load i64, i64* %9
%74 = getelementptr inbounds i64, i64* %72, i64 %73
%75 = load i64, i64* %74
%76 = load i64*, i64** %4
%77 = load i64, i64* %8
%78 = getelementptr inbounds i64, i64* %76, i64 %77
store i64 %75, i64* %78
%79 = load i64, i64* %10
%80 = load i64*, i64** %4
%81 = load i64, i64* %9
%82 = getelementptr inbounds i64, i64* %80, i64 %81
store i64 %79, i64* %82
br label %83
83: ; preds = %67, %63
br label %25
84: ; preds = %25
%85 = load i64*, i64** %4
%86 = load i64, i64* %8
%87 = getelementptr inbounds i64, i64* %85, i64 %86
%88 = load i64, i64* %87
%89 = load i64*, i64** %4
%90 = load i64, i64* %5
%91 = getelementptr inbounds i64, i64* %89, i64 %90
store i64 %88, i64* %91
%92 = load i64, i64* %7
%93 = load i64*, i64** %4
%94 = load i64, i64* %8
%95 = getelementptr inbounds i64, i64* %93, i64 %94
store i64 %92, i64* %95
%96 = load i64*, i64** %4
%97 = load i64, i64* %5
%98 = load i64, i64* %9
%99 = sub nsw i64 %98, 1
%100 = load i64*, i64** %4
%101 = load i64, i64* %8
%102 = add nsw i64 %101, 1
%103 = load i64, i64* %6
br label %104
104: ; preds = %84, %17
ret void
}

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