#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*/ exchange(int *, int, int);
int partition(int *a, int low, int high) {
  int pivot = a[high];
  int tmp, j;
  int i = low - 1;
  for (j = low; j < high; ++j) {
    if (a[j] < pivot) {
      exchange(a, ++i, j);
    }
  }
  exchange(a, ++i, high);
  return i;
}


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    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1187 <partition+0x77>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1174 <partition+0x64>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%edx
call   1030 <exchange@plt>
jmp    1179 <partition+0x69>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    113f <partition+0x2f>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <exchange@plt>
mov    -0x20(%rbp),%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,%r15d
mov    %esi,%ebx
mov    %rdi,%r14
lea    -0x1(%rbx),%r13d
cmp    %edx,%esi
jge    1165 <partition+0x55>
movslq %r15d,%rax
mov    (%r14,%rax,4),%r12d
movslq %ebx,%rax
lea    (%r14,%rax,4),%rbp
jmp    114c <partition+0x3c>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%ebx
add    $0x4,%rbp
cmp    %ebx,%r15d
je     1165 <partition+0x55>
cmp    %r12d,0x0(%rbp)
jge    1140 <partition+0x30>
add    $0x1,%r13d
mov    %r14,%rdi
mov    %r13d,%esi
mov    %ebx,%edx
call   1030 <exchange@plt>
jmp    1140 <partition+0x30>
add    $0x1,%r13d
mov    %r14,%rdi
mov    %r13d,%esi
mov    %r15d,%edx
call   1030 <exchange@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) {
%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 = load i32, i32* %6
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
store i32 %15, i32* %7
%16 = load i32, i32* %5
%17 = sub nsw i32 %16, 1
store i32 %17, i32* %10
%18 = load i32, i32* %5
store i32 %18, i32* %9
br label %19
19: ; preds = %38, %3
%20 = load i32, i32* %9
%21 = load i32, i32* %6
%22 = icmp slt i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %41
23: ; preds = %19
%24 = load i32*, i32** %4
%25 = load i32, i32* %9
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = load i32, i32* %7
%30 = icmp slt i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %37
31: ; preds = %23
%32 = load i32*, i32** %4
%33 = load i32, i32* %10
%34 = add nsw i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %10
%35 = load i32, i32* %9
%36 = call i32 @exchange(i32* %32, i32 %34, i32 %35)
br label %37
37: ; preds = %31, %23
br label %38
38: ; preds = %37
%39 = load i32, i32* %9
%40 = add nsw i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %9
br label %19
41: ; preds = %19
%42 = load i32*, i32** %4
%43 = load i32, i32* %10
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %10
%45 = load i32, i32* %6
%46 = call i32 @exchange(i32* %42, i32 %44, i32 %45)
%47 = load i32, i32* %10
ret i32 %47
}

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