#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 */
size_t qs_partition(double *, size_t, size_t, size_t);
size_t rand_int64();
double qs_select(double *list, size_t left, size_t right, size_t kth) {
  size_t pivotIndex;
  if (left == right)
    return list[left];
  pivotIndex = left + rand_int64() % (right - left + 1LL);
  pivotIndex = qs_partition(list, left, right, pivotIndex);
  if (kth == pivotIndex) {
    return list[kth];
  } else if (kth < pivotIndex) {
    return qs_select(list, left, pivotIndex - 1, kth);
  } else {
    return qs_select(list, pivotIndex + 1, right, kth);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<qs_select>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
jne    116d <qs_select+0x3d>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
jmp    1225 <qs_select+0xf5>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1030 <rand_int64@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rcx
sub    -0x18(%rbp),%rcx
add    $0x1,%rcx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    %rdx,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
mov    -0x20(%rbp),%rdx
mov    -0x30(%rbp),%rcx
call   1040 <qs_partition@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
jne    11d6 <qs_select+0xa6>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
jmp    1225 <qs_select+0xf5>
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
jae    1207 <qs_select+0xd7>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
mov    -0x30(%rbp),%rdx
sub    $0x1,%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rcx
call   1050 <qs_select@plt>
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
jmp    1225 <qs_select+0xf5>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x30(%rbp),%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    -0x20(%rbp),%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rcx
call   1050 <qs_select@plt>
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
movsd  -0x8(%rbp),%xmm0
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<qs_select>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rdx,%rbx
mov    %rdi,%r14
cmp    %rsi,%rdx
je     11ca <qs_select+0xaa>
mov    %rcx,%r15
mov    %rsi,%r12
mov    $0x1,%r13d
sub    %r12,%r13
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %eax,%eax
call   1030 <rand_int64@plt>
lea    (%rbx,%r13,1),%rcx
mov    %rax,%rdx
or     %rcx,%rdx
shr    $0x20,%rdx
je     1180 <qs_select+0x60>
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rdx,%rcx
jmp    1186 <qs_select+0x66>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %edx,%ecx
add    %r12,%rcx
mov    %r14,%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    %rbx,%rdx
call   1040 <qs_partition@plt>
cmp    %r15,%rax
je     11c2 <qs_select+0xa2>
jbe    11b0 <qs_select+0x90>
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,%rbx
cmp    %r12,%rax
jne    1150 <qs_select+0x30>
jmp    11c7 <qs_select+0xa7>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%rax
mov    %rax,%r12
cmp    %rax,%rbx
jne    113e <qs_select+0x1e>
jmp    11ca <qs_select+0xaa>
mov    %r15,%rbx
jmp    11ca <qs_select+0xaa>
mov    %r12,%rbx
movsd  (%r14,%rbx,8),%xmm0
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define double @qs_select(double* %0, i64 %1, i64 %2, i64 %3) {
%5 = alloca double
%6 = alloca double*
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
store double* %0, double** %6
store i64 %1, i64* %7
store i64 %2, i64* %8
store i64 %3, i64* %9
%11 = load i64, i64* %7
%12 = load i64, i64* %8
%13 = icmp eq i64 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %19
14: ; preds = %4
%15 = load double*, double** %6
%16 = load i64, i64* %7
%17 = getelementptr inbounds double, double* %15, i64 %16
%18 = load double, double* %17
store double %18, double* %5
br label %59
19: ; preds = %4
%20 = load i64, i64* %7
%21 = call i64 (...) @rand_int64()
%22 = load i64, i64* %8
%23 = load i64, i64* %7
%24 = sub i64 %22, %23
%25 = add i64 %24, 1
%26 = urem i64 %21, %25
%27 = add i64 %20, %26
store i64 %27, i64* %10
%28 = load double*, double** %6
%29 = load i64, i64* %7
%30 = load i64, i64* %8
%31 = load i64, i64* %10
%32 = call i64 @qs_partition(double* %28, i64 %29, i64 %30, i64 %31)
store i64 %32, i64* %10
%33 = load i64, i64* %9
%34 = load i64, i64* %10
%35 = icmp eq i64 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %41
36: ; preds = %19
%37 = load double*, double** %6
%38 = load i64, i64* %9
%39 = getelementptr inbounds double, double* %37, i64 %38
%40 = load double, double* %39
store double %40, double* %5
br label %59
41: ; preds = %19
%42 = load i64, i64* %9
%43 = load i64, i64* %10
%44 = icmp ult i64 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %52
45: ; preds = %41
%46 = load double*, double** %6
%47 = load i64, i64* %7
%48 = load i64, i64* %10
%49 = sub i64 %48, 1
%50 = load i64, i64* %9
%51 = call double @qs_select(double* %46, i64 %47, i64 %49, i64 %50)
store double %51, double* %5
br label %59
52: ; preds = %41
%53 = load double*, double** %6
%54 = load i64, i64* %10
%55 = add i64 %54, 1
%56 = load i64, i64* %8
%57 = load i64, i64* %9
%58 = call double @qs_select(double* %53, i64 %55, i64 %56, i64 %57)
store double %58, double* %5
br label %59
59: ; preds = %52, %45, %36, %14
%60 = load double, double* %5
ret double %60
}

LLVM IR (-O2):
define double @qs_select(double* %0, i64 %1, i64 %2, i64 %3) {
%5 = icmp eq i64 %2, %1
br i1 %5, label %26, label %6
6: ; preds = %4, %23
%7 = phi i64 [ %11, %23 ], [ %2, %4 ]
%8 = phi i64 [ %24, %23 ], [ %1, %4 ]
%9 = sub i64 1, %8
br label %10
10: ; preds = %6, %20
%11 = phi i64 [ %7, %6 ], [ %21, %20 ]
%12 = tail call i64 (...) @rand_int64()
%13 = add i64 %9, %11
%14 = urem i64 %12, %13
%15 = add i64 %14, %8
%16 = tail call i64 @qs_partition(double* %0, i64 %8, i64 %11, i64 %15)
%17 = icmp eq i64 %16, %3
br i1 %17, label %26, label %18
18: ; preds = %10
%19 = icmp ugt i64 %16, %3
br i1 %19, label %20, label %23
20: ; preds = %18
%21 = add i64 %16, -1
%22 = icmp eq i64 %21, %8
br i1 %22, label %26, label %10
23: ; preds = %18
%24 = add i64 %16, 1
%25 = icmp eq i64 %11, %24
br i1 %25, label %26, label %6
26: ; preds = %23, %10, %20, %4
%27 = phi i64 [ %2, %4 ], [ %3, %10 ], [ %8, %20 ], [ %11, %23 ]
%28 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %27
%29 = load double, double* %28
ret double %29
}