int partition(a, i, j)
int a[];
{
  int v, k;
  j++;
  k = i;
  v = a[k];
  while (i < j) {
    i++;
    while (a[i] < v)
      i++;
    j--;
    while (a[j] > v)
      j--;
    if (i < j)
      exchange(&a[i], &a[j]);
  }
  exchange(&a[k], &a[j]);
  return j;
}


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    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11d7 <partition+0xc7>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1176 <partition+0x66>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1154 <partition+0x44>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jle    11a1 <partition+0x91>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    117f <partition+0x6f>
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11d2 <partition+0xc2>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
mov    $0x0,%al
call   1030 <exchange@plt>
jmp    113f <partition+0x2f>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
mov    $0x0,%al
call   1030 <exchange@plt>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %rdi,%r15
lea    0x1(%rdx),%ebx
movslq %esi,%rax
lea    (%rdi,%rax,4),%r14
cmp    %eax,%edx
jge    1145 <partition+0x35>
movslq %ebx,%rbp
lea    (%r15,%rbp,4),%rsi
mov    %r14,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1030 <exchange@plt>
mov    %ebp,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    %esi,%ebp
mov    (%r15,%rax,4),%r12d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %ebp,%rax
lea    (%r15,%rax,4),%rdi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rdi,%rax
add    $0x4,%rdi
add    $0x1,%ebp
cmp    %r12d,0x4(%rax)
jl     1160 <partition+0x50>
movslq %ebx,%rax
lea    (%r15,%rax,4),%rsi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rsi,%rax
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
add    $0xffffffff,%ebx
cmp    %r12d,-0x4(%rax)
jg     1180 <partition+0x70>
cmp    %ebx,%ebp
jge    1129 <partition+0x19>
xor    %eax,%eax
call   1030 <exchange@plt>
jmp    1150 <partition+0x40>

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
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%9 = load i32, i32* %6
%10 = add nsw i32 %9, 1
store i32 %10, i32* %6
%11 = load i32, i32* %5
store i32 %11, i32* %8
%12 = load i32*, i32** %4
%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* %7
br label %17
17: ; preds = %63, %3
%18 = load i32, i32* %5
%19 = load i32, i32* %6
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %64
21: ; preds = %17
%22 = load i32, i32* %5
%23 = add nsw i32 %22, 1
store i32 %23, i32* %5
br label %24
24: ; preds = %32, %21
%25 = load i32*, i32** %4
%26 = load i32, i32* %5
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = load i32, i32* %7
%31 = icmp slt i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %35
32: ; preds = %24
%33 = load i32, i32* %5
%34 = add nsw i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %5
br label %24
35: ; preds = %24
%36 = load i32, i32* %6
%37 = add nsw i32 %36, -1
store i32 %37, i32* %6
br label %38
38: ; preds = %46, %35
%39 = load i32*, i32** %4
%40 = load i32, i32* %6
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = load i32, i32* %7
%45 = icmp sgt i32 %43, %44
br i1 %45, label %46, label %49
46: ; preds = %38
%47 = load i32, i32* %6
%48 = add nsw i32 %47, -1
store i32 %48, i32* %6
br label %38
49: ; preds = %38
%50 = load i32, i32* %5
%51 = load i32, i32* %6
%52 = icmp slt i32 %50, %51
br i1 %52, label %53, label %63
53: ; preds = %49
%54 = load i32*, i32** %4
%55 = load i32, i32* %5
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %56
%58 = load i32*, i32** %4
%59 = load i32, i32* %6
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %58, i64 %60
%62 = call i32 (i32*, i32*, ...) bitcast (i32 (...)* @exchange to i32 (i32*, i32*, ...)*)(i32* %57, i32* %61)
br label %63
63: ; preds = %53, %49
br label %17
64: ; preds = %17
%65 = load i32*, i32** %4
%66 = load i32, i32* %8
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 %67
%69 = load i32*, i32** %4
%70 = load i32, i32* %6
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %69, i64 %71
%73 = call i32 (i32*, i32*, ...) bitcast (i32 (...)* @exchange to i32 (i32*, i32*, ...)*)(i32* %68, i32* %72)
%74 = load i32, i32* %6
ret i32 %74
}

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