#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 l, int h, int p) {
  int x = arr[p];
  int i = l - 1;
  for (int j = l; j <= h - 1; j++) {
    if (arr[j] <= x) {
      i++;
      swap(&arr[i], &arr[j]);
    }
  }
  swap(&arr[i + 1], &arr[h]);
  return (i + 1);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     11a6 <partition+0x96>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     1193 <partition+0x83>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
jmp    1198 <partition+0x88>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1142 <partition+0x32>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%r14d
mov    %rdi,%r15
lea    -0x1(%rsi),%r13d
cmp    %edx,%esi
jge    1168 <partition+0x58>
movslq %ecx,%rax
mov    (%r15,%rax,4),%r12d
movslq %esi,%rax
lea    (%r15,%rax,4),%rbp
mov    %r14d,%ebx
sub    %esi,%ebx
jmp    1149 <partition+0x39>
xchg   %ax,%ax
add    $0x4,%rbp
add    $0xffffffff,%ebx
je     1168 <partition+0x58>
cmp    %r12d,0x0(%rbp)
jg     1140 <partition+0x30>
movslq %r13d,%rax
add    $0x1,%r13d
lea    (%r15,%rax,4),%rdi
add    $0x4,%rdi
mov    %rbp,%rsi
call   1030 <swap@plt>
jmp    1140 <partition+0x30>
movslq %r13d,%rax
add    $0x1,%r13d
lea    (%r15,%rax,4),%rdi
add    $0x4,%rdi
movslq %r14d,%rax
lea    (%r15,%rax,4),%rsi
call   1030 <swap@plt>
mov    %r13d,%eax
add    $0x8,%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, i32 %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%12 = load i32*, i32** %5
%13 = load i32, i32* %8
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %14
%16 = load i32, i32* %15
store i32 %16, i32* %9
%17 = load i32, i32* %6
%18 = sub nsw i32 %17, 1
store i32 %18, i32* %10
%19 = load i32, i32* %6
store i32 %19, i32* %11
br label %20
20: ; preds = %46, %4
%21 = load i32, i32* %11
%22 = load i32, i32* %7
%23 = sub nsw i32 %22, 1
%24 = icmp sle i32 %21, %23
br i1 %24, label %25, label %49
25: ; preds = %20
%26 = load i32*, i32** %5
%27 = load i32, i32* %11
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
%31 = load i32, i32* %9
%32 = icmp sle i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %45
33: ; preds = %25
%34 = load i32, i32* %10
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %10
%36 = load i32*, i32** %5
%37 = load i32, i32* %10
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %38
%40 = load i32*, i32** %5
%41 = load i32, i32* %11
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %42
%44 = call i32 @swap(i32* %39, i32* %43)
br label %45
45: ; preds = %33, %25
br label %46
46: ; preds = %45
%47 = load i32, i32* %11
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %11
br label %20
49: ; preds = %20
%50 = load i32*, i32** %5
%51 = load i32, i32* %10
%52 = add nsw i32 %51, 1
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 %53
%55 = load i32*, i32** %5
%56 = load i32, i32* %7
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 %57
%59 = call i32 @swap(i32* %54, i32* %58)
%60 = load i32, i32* %10
%61 = add nsw i32 %60, 1
ret i32 %61
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @partition(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = sext i32 %3 to i64
%6 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %5
%7 = load i32, i32* %6
%8 = add nsw i32 %1, -1
%9 = icmp slt i32 %1, %2
br i1 %9, label %10, label %12
10: ; preds = %4
%11 = sext i32 %1 to i64
br label %20
12: ; preds = %31, %4
%13 = phi i32 [ %8, %4 ], [ %32, %31 ]
%14 = add nsw i32 %13, 1
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
%17 = sext i32 %2 to i64
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %17
%19 = tail call i32 @swap(i32* %16, i32* %18)
ret i32 %14
20: ; preds = %10, %31
%21 = phi i64 [ %11, %10 ], [ %33, %31 ]
%22 = phi i32 [ %8, %10 ], [ %32, %31 ]
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %21
%24 = load i32, i32* %23
%25 = icmp sgt i32 %24, %7
br i1 %25, label %31, label %26
26: ; preds = %20
%27 = add nsw i32 %22, 1
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %28
%30 = tail call i32 @swap(i32* %29, i32* %23)
br label %31
31: ; preds = %20, %26
%32 = phi i32 [ %27, %26 ], [ %22, %20 ]
%33 = add nsw i64 %21, 1
%34 = trunc i64 %33 to i32
%35 = icmp eq i32 %34, %2
br i1 %35, label %12, label %20
}