#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 */
typedef size_t ssize_t;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ swap(int *, size_t, size_t);
ssize_t kth_largest_aux(int arr[], size_t arr_sz, size_t low, size_t high,
                        size_t k) {
  size_t pi = low + (high - low) / 2;
  size_t i = low;
  swap(arr, i, pi);
  size_t j;
  for (j = i + 1; j < high; j++) {
    if (arr[j] < arr[low]) {
      i++;
      swap(arr, i, j);
    }
  }
  swap(arr, low, i);
  if (arr_sz - i == k) {
    return i;
  } else if (arr_sz - i > k) {
    return kth_largest_aux(arr, arr_sz, i + 1, high, k);
  } else {
    return kth_largest_aux(arr, arr_sz, low, i, k);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<kth_largest_aux>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
mov    %r8,-0x30(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
sub    -0x20(%rbp),%rcx
shr    $0x1,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x40(%rbp),%rsi
mov    -0x38(%rbp),%rdx
call   1040 <swap@plt>
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%rax
cmp    -0x28(%rbp),%rax
jae    11d5 <kth_largest_aux+0xb5>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11bf <kth_largest_aux+0x9f>
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x40(%rbp),%rsi
mov    -0x48(%rbp),%rdx
call   1040 <swap@plt>
jmp    11c4 <kth_largest_aux+0xa4>
mov    -0x48(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
jmp    1178 <kth_largest_aux+0x58>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
mov    -0x40(%rbp),%rdx
call   1040 <swap@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rax
sub    -0x40(%rbp),%rax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
jne    1205 <kth_largest_aux+0xe5>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    125a <kth_largest_aux+0x13a>
mov    -0x18(%rbp),%rax
sub    -0x40(%rbp),%rax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
jbe    123d <kth_largest_aux+0x11d>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
mov    -0x40(%rbp),%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    -0x30(%rbp),%r8
call   1030 <kth_largest_aux@plt>
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    125a <kth_largest_aux+0x13a>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
mov    -0x20(%rbp),%rdx
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mov    -0x30(%rbp),%r8
call   1030 <kth_largest_aux@plt>
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<kth_largest_aux>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %r8,%r14
mov    %rcx,%r15
mov    %rdx,%r13
mov    %rsi,(%rsp)
mov    %rdi,%rbx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r15,%rdx
sub    %r13,%rdx
shr    %rdx
add    %r13,%rdx
mov    %rbx,%rdi
mov    %r13,%rsi
call   1030 <swap@plt>
lea    0x1(%r13),%r12
mov    %r13,%rbp
cmp    %r15,%r12
jae    1190 <kth_largest_aux+0x80>
mov    %r13,%rbp
jmp    1169 <kth_largest_aux+0x59>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r12
cmp    %r12,%r15
je     1190 <kth_largest_aux+0x80>
mov    (%rbx,%r12,4),%eax
cmp    (%rbx,%r13,4),%eax
jge    1160 <kth_largest_aux+0x50>
add    $0x1,%rbp
mov    %rbx,%rdi
mov    %rbp,%rsi
mov    %r12,%rdx
call   1030 <swap@plt>
jmp    1160 <kth_largest_aux+0x50>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rbx,%rdi
mov    %r13,%rsi
mov    %rbp,%rdx
call   1030 <swap@plt>
mov    (%rsp),%rax
sub    %rbp,%rax
cmp    %r14,%rax
je     11be <kth_largest_aux+0xae>
lea    0x1(%rbp),%rcx
cmp    %r14,%rax
cmova  %rcx,%r13
cmovbe %rbp,%r15
jmp    1130 <kth_largest_aux+0x20>
mov    %rbp,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @kth_largest_aux(i32* %0, i64 %1, i64 %2, i64 %3, i64 %4) {
%6 = alloca i64
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
%12 = alloca i64
%13 = alloca i64
%14 = alloca i64
store i32* %0, i32** %7
store i64 %1, i64* %8
store i64 %2, i64* %9
store i64 %3, i64* %10
store i64 %4, i64* %11
%15 = load i64, i64* %9
%16 = load i64, i64* %10
%17 = load i64, i64* %9
%18 = sub i64 %16, %17
%19 = udiv i64 %18, 2
%20 = add i64 %15, %19
store i64 %20, i64* %12
%21 = load i64, i64* %9
store i64 %21, i64* %13
%22 = load i32*, i32** %7
%23 = load i64, i64* %13
%24 = load i64, i64* %12
%25 = call i32 @swap(i32* %22, i64 %23, i64 %24)
%26 = load i64, i64* %13
%27 = add i64 %26, 1
store i64 %27, i64* %14
br label %28
28: ; preds = %50, %5
%29 = load i64, i64* %14
%30 = load i64, i64* %10
%31 = icmp ult i64 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %53
32: ; preds = %28
%33 = load i32*, i32** %7
%34 = load i64, i64* %14
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = load i32*, i32** %7
%38 = load i64, i64* %9
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = icmp slt i32 %36, %40
br i1 %41, label %42, label %49
42: ; preds = %32
%43 = load i64, i64* %13
%44 = add i64 %43, 1
store i64 %44, i64* %13
%45 = load i32*, i32** %7
%46 = load i64, i64* %13
%47 = load i64, i64* %14
%48 = call i32 @swap(i32* %45, i64 %46, i64 %47)
br label %49
49: ; preds = %42, %32
br label %50
50: ; preds = %49
%51 = load i64, i64* %14
%52 = add i64 %51, 1
store i64 %52, i64* %14
br label %28
53: ; preds = %28
%54 = load i32*, i32** %7
%55 = load i64, i64* %9
%56 = load i64, i64* %13
%57 = call i32 @swap(i32* %54, i64 %55, i64 %56)
%58 = load i64, i64* %8
%59 = load i64, i64* %13
%60 = sub i64 %58, %59
%61 = load i64, i64* %11
%62 = icmp eq i64 %60, %61
br i1 %62, label %63, label %65
63: ; preds = %53
%64 = load i64, i64* %13
store i64 %64, i64* %6
br label %86
65: ; preds = %53
%66 = load i64, i64* %8
%67 = load i64, i64* %13
%68 = sub i64 %66, %67
%69 = load i64, i64* %11
%70 = icmp ugt i64 %68, %69
br i1 %70, label %71, label %79
71: ; preds = %65
%72 = load i32*, i32** %7
%73 = load i64, i64* %8
%74 = load i64, i64* %13
%75 = add i64 %74, 1
%76 = load i64, i64* %10
%77 = load i64, i64* %11
%78 = call i64 @kth_largest_aux(i32* %72, i64 %73, i64 %75, i64 %76, i64 %77)
store i64 %78, i64* %6
br label %86
79: ; preds = %65
%80 = load i32*, i32** %7
%81 = load i64, i64* %8
%82 = load i64, i64* %9
%83 = load i64, i64* %13
%84 = load i64, i64* %11
%85 = call i64 @kth_largest_aux(i32* %80, i64 %81, i64 %82, i64 %83, i64 %84)
store i64 %85, i64* %6
br label %86
86: ; preds = %79, %71, %63
%87 = load i64, i64* %6
ret i64 %87
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @kth_largest_aux(i32* %0, i64 %1, i64 %2, i64 %3, i64 %4) {
br label %6
6: ; preds = %36, %5
%7 = phi i64 [ %2, %5 ], [ %39, %36 ]
%8 = phi i64 [ %3, %5 ], [ %40, %36 ]
%9 = sub i64 %8, %7
%10 = lshr i64 %9, 1
%11 = add i64 %10, %7
%12 = tail call i32 @swap(i32* %0, i64 %7, i64 %11)
%13 = add i64 %7, 1
%14 = icmp ult i64 %13, %8
br i1 %14, label %15, label %31
15: ; preds = %6
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %7
br label %17
17: ; preds = %15, %27
%18 = phi i64 [ %13, %15 ], [ %29, %27 ]
%19 = phi i64 [ %7, %15 ], [ %28, %27 ]
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%21 = load i32, i32* %20
%22 = load i32, i32* %16
%23 = icmp slt i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %27
24: ; preds = %17
%25 = add i64 %19, 1
%26 = tail call i32 @swap(i32* %0, i64 %25, i64 %18)
br label %27
27: ; preds = %17, %24
%28 = phi i64 [ %25, %24 ], [ %19, %17 ]
%29 = add i64 %18, 1
%30 = icmp eq i64 %29, %8
br i1 %30, label %31, label %17
31: ; preds = %27, %6
%32 = phi i64 [ %7, %6 ], [ %28, %27 ]
%33 = tail call i32 @swap(i32* %0, i64 %7, i64 %32)
%34 = sub i64 %1, %32
%35 = icmp eq i64 %34, %4
br i1 %35, label %41, label %36
36: ; preds = %31
%37 = icmp ugt i64 %34, %4
%38 = add i64 %32, 1
%39 = select i1 %37, i64 %38, i64 %7
%40 = select i1 %37, i64 %8, i64 %32
br label %6
41: ; preds = %31
ret i64 %32
}