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


x86 assembly (clang, -O0):
<quick_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x8(%rbp)
je     1139 <quick_sort+0x29>
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jle    113e <quick_sort+0x2e>
jmp    128d <quick_sort+0x17d>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
je     1237 <quick_sort+0x127>
jmp    1169 <quick_sort+0x59>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x21(%rbp)
jle    118e <quick_sort+0x7e>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x21(%rbp)
mov    -0x21(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    119e <quick_sort+0x8e>
jmp    11ac <quick_sort+0x9c>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1169 <quick_sort+0x59>
jmp    11b1 <quick_sort+0xa1>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x22(%rbp)
jg     11d6 <quick_sort+0xc6>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x22(%rbp)
mov    -0x22(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11e6 <quick_sort+0xd6>
jmp    11f4 <quick_sort+0xe4>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11b1 <quick_sort+0xa1>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1232 <quick_sort+0x122>
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)
jmp    1158 <quick_sort+0x48>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
call   1030 <quick_sort@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <quick_sort@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quick_sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
test   %rdi,%rdi
je     121e <quick_sort+0x10e>
mov    %edx,%r14d
mov    %esi,%r10d
cmp    %edx,%esi
jg     121e <quick_sort+0x10e>
mov    %rdi,%r13
movabs $0x100000000,%r15
movabs $0xffffffff00000000,%r12
ff ff ff
jmp    117f <quick_sort+0x6f>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x0(%r13,%rsi,4),%r8d
movslq %r9d,%rbx
mov    0x0(%r13,%rbx,4),%eax
mov    %eax,0x0(%r13,%rsi,4)
mov    %r8d,0x0(%r13,%rbx,4)
lea    -0x1(%rbx),%edx
mov    %r13,%rdi
call   1030 <quick_sort@plt>
lea    0x1(%rbx),%r10d
cmp    %r14d,%ebx
jge    121e <quick_sort+0x10e>
movslq %r10d,%rsi
mov    0x0(%r13,%rsi,4),%r8d
mov    %r14d,%r9d
cmp    %r14d,%esi
jne    11a8 <quick_sort+0x98>
jmp    1155 <quick_sort+0x45>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
not    %r10d
test   %r11d,%r11d
je     1150 <quick_sort+0x40>
movslq %r9d,%rdx
movslq %r10d,%rbx
lea    0x1(%rdx),%r9d
mov    %rdx,%rbp
shl    $0x20,%rbp
add    %r15,%rbp
nopl   0x0(%rax)
mov    %r9d,%r11d
add    %r12,%rbp
mov    0x0(%r13,%rdx,4),%ecx
lea    -0x1(%rdx),%rax
lea    -0x1(%r11),%r9d
cmp    %r8d,%ecx
jle    11e0 <quick_sort+0xd0>
cmp    %rbx,%rdx
mov    %rax,%rdx
jg     11c0 <quick_sort+0xb0>
sar    $0x20,%rbp
neg    %r10d
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rbx,%rdi
mov    0x0(%r13,%rbx,4),%edx
add    $0x1,%rbx
add    $0xffffffff,%r10d
cmp    %r8d,%edx
jg     120a <quick_sort+0xfa>
cmp    %rbp,%rdi
jl     11f0 <quick_sort+0xe0>
add    %r10d,%r11d
cmp    %rbp,%rdi
jge    11a0 <quick_sort+0x90>
mov    %ecx,-0x4(%r13,%rbx,4)
mov    %edx,0x4(%r13,%rax,4)
jmp    11a0 <quick_sort+0x90>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @quick_sort(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i32* %0, null
%5 = icmp sgt i32 %1, %2
%6 = or i1 %4, %5
br i1 %6, label %57, label %7
7: ; preds = %3, %48
%8 = phi i32 [ %55, %48 ], [ %1, %3 ]
%9 = sext i32 %8 to i64
%10 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %9
%11 = load i32, i32* %10
%12 = icmp eq i32 %8, %2
br i1 %12, label %48, label %13
13: ; preds = %7, %43
%14 = phi i32 [ %40, %43 ], [ %8, %7 ]
%15 = phi i32 [ %28, %43 ], [ %2, %7 ]
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = sext i32 %14 to i64
br label %18
18: ; preds = %18, %13
%19 = phi i64 [ %25, %18 ], [ %16, %13 ]
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
%22 = icmp sgt i32 %21, %11
%23 = icmp sgt i64 %19, %17
%24 = select i1 %22, i1 %23, i1 false
%25 = add nsw i64 %19, -1
br i1 %24, label %18, label %26
26: ; preds = %18
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %19
%28 = trunc i64 %19 to i32
%29 = shl i64 %19, 32
%30 = ashr exact i64 %29, 32
br label %31
31: ; preds = %31, %26
%32 = phi i64 [ %38, %31 ], [ %17, %26 ]
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = icmp sle i32 %34, %11
%36 = icmp slt i64 %32, %30
%37 = select i1 %35, i1 %36, i1 false
%38 = add nsw i64 %32, 1
br i1 %37, label %31, label %39
39: ; preds = %31
%40 = trunc i64 %32 to i32
br i1 %36, label %41, label %43
41: ; preds = %39
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %32
store i32 %21, i32* %42
store i32 %34, i32* %27
br label %43
43: ; preds = %41, %39
%44 = icmp eq i32 %40, %28
br i1 %44, label %45, label %13
45: ; preds = %43
%46 = trunc i64 %19 to i32
%47 = load i32, i32* %10
br label %48
48: ; preds = %7, %45
%49 = phi i32 [ %47, %45 ], [ %11, %7 ]
%50 = phi i32 [ %46, %45 ], [ %2, %7 ]
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
store i32 %53, i32* %10
store i32 %49, i32* %52
%54 = add nsw i32 %50, -1
tail call void @quick_sort(i32* %0, i32 %8, i32 %54)
%55 = add nsw i32 %50, 1
%56 = icmp slt i32 %50, %2
br i1 %56, label %7, label %57
57: ; preds = %48, %3
ret void
}