void quick_sort(int a[], int f, int t) {
  if (f >= t)
    return;
  int p = a[f], i = f, j, tmp;
  for (j = f + 1; j <= t; j++) {
    if (a[j] < p) {
      i++;
      tmp = a[i];
      a[i] = a[j];
      a[j] = tmp;
    }
  }
  tmp = a[i];
  a[i] = a[f];
  a[f] = tmp;
  quick_sort(a, f, i - 1);
  quick_sort(a, i + 1, t);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quick_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jl     1133 <quick_sort+0x23>
jmp    1214 <quick_sort+0x104>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     11be <quick_sort+0xae>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11ab <quick_sort+0x9b>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11b0 <quick_sort+0xa0>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1150 <quick_sort+0x40>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%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    -0x18(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <quick_sort@plt>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quick_sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
cmp    %edx,%esi
jge    122a <quick_sort+0x11a>
mov    %edx,%r14d
mov    %rdi,%rbx
movslq %edx,%r12
mov    %r12,%r15
neg    %r15
jmp    116e <quick_sort+0x5e>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movslq %r13d,%rdi
mov    (%rbx,%rdi,4),%edx
mov    (%rbx,%r8,4),%r9d
mov    %r9d,(%rbx,%rdi,4)
mov    %edx,(%rbx,%r8,4)
lea    -0x1(%r13),%edx
mov    %rbx,%rdi
call   1030 <quick_sort@plt>
add    $0x1,%r13d
mov    %r13d,%esi
cmp    %r14d,%r13d
jge    122a <quick_sort+0x11a>
movslq %esi,%r8
mov    (%rbx,%r8,4),%r9d
cmp    %r14d,%r8d
jge    11b0 <quick_sort+0xa0>
mov    %r14d,%eax
sub    %esi,%eax
mov    %r8,%rdx
mov    %esi,%edi
test   $0x1,%al
je     11c0 <quick_sort+0xb0>
lea    0x1(%r8),%rdx
mov    0x4(%rbx,%r8,4),%edi
cmp    %r9d,%edi
jge    11bb <quick_sort+0xab>
lea    0x1(%r8),%r13d
mov    0x4(%rbx,%r8,4),%eax
mov    %edi,0x4(%rbx,%r8,4)
mov    %eax,0x4(%rbx,%r8,4)
mov    %r13d,%edi
jmp    11c0 <quick_sort+0xb0>
xchg   %ax,%ax
mov    %r9d,%edx
mov    %r8,%rdi
mov    %esi,%r13d
jmp    114a <quick_sort+0x3a>
mov    %esi,%r13d
mov    %esi,%edi
mov    %r8,%rax
not    %rax
cmp    %r15,%rax
je     1140 <quick_sort+0x30>
mov    %edi,%r13d
jmp    11ec <quick_sort+0xdc>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %rdi,%rdx
cmp    %rdi,%r12
je     1140 <quick_sort+0x30>
mov    0x4(%rbx,%rdx,4),%edi
cmp    %r9d,%edi
jge    1208 <quick_sort+0xf8>
movslq %r13d,%rax
add    $0x1,%r13d
mov    0x4(%rbx,%rax,4),%ecx
mov    %edi,0x4(%rbx,%rax,4)
mov    %ecx,0x4(%rbx,%rdx,4)
lea    0x2(%rdx),%rdi
mov    0x8(%rbx,%rdx,4),%eax
cmp    %r9d,%eax
jge    11e0 <quick_sort+0xd0>
movslq %r13d,%rcx
add    $0x1,%r13d
mov    0x4(%rbx,%rcx,4),%ebp
mov    %eax,0x4(%rbx,%rcx,4)
mov    %ebp,0x8(%rbx,%rdx,4)
jmp    11e0 <quick_sort+0xd0>
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* %5
%12 = load i32, i32* %6
%13 = icmp sge i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %15
14: ; preds = %3
br label %90
15: ; preds = %3
%16 = load i32*, i32** %4
%17 = load i32, i32* %5
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
store i32 %20, i32* %7
%21 = load i32, i32* %5
store i32 %21, i32* %8
%22 = load i32, i32* %5
%23 = add nsw i32 %22, 1
store i32 %23, i32* %9
br label %24
24: ; preds = %59, %15
%25 = load i32, i32* %9
%26 = load i32, i32* %6
%27 = icmp sle i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %62
28: ; preds = %24
%29 = load i32*, i32** %4
%30 = load i32, i32* %9
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = load i32, i32* %7
%35 = icmp slt i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %58
36: ; preds = %28
%37 = load i32, i32* %8
%38 = add nsw i32 %37, 1
store i32 %38, i32* %8
%39 = load i32*, i32** %4
%40 = load i32, i32* %8
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
store i32 %43, i32* %10
%44 = load i32*, i32** %4
%45 = load i32, i32* %9
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 %46
%48 = load i32, i32* %47
%49 = load i32*, i32** %4
%50 = load i32, i32* %8
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %51
store i32 %48, i32* %52
%53 = load i32, i32* %10
%54 = load i32*, i32** %4
%55 = load i32, i32* %9
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %56
store i32 %53, i32* %57
br label %58
58: ; preds = %36, %28
br label %59
59: ; preds = %58
%60 = load i32, i32* %9
%61 = add nsw i32 %60, 1
store i32 %61, i32* %9
br label %24
62: ; preds = %24
%63 = load i32*, i32** %4
%64 = load i32, i32* %8
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %65
%67 = load i32, i32* %66
store i32 %67, i32* %10
%68 = load i32*, i32** %4
%69 = load i32, i32* %5
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %68, i64 %70
%72 = load i32, i32* %71
%73 = load i32*, i32** %4
%74 = load i32, i32* %8
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 %75
store i32 %72, i32* %76
%77 = load i32, i32* %10
%78 = load i32*, i32** %4
%79 = load i32, i32* %5
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %78, i64 %80
store i32 %77, i32* %81
%82 = load i32*, i32** %4
%83 = load i32, i32* %5
%84 = load i32, i32* %8
%85 = sub nsw i32 %84, 1
%86 = load i32*, i32** %4
%87 = load i32, i32* %8
%88 = add nsw i32 %87, 1
%89 = load i32, i32* %6
br label %90
90: ; preds = %62, %14
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @quick_sort(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp slt i32 %1, %2
br i1 %4, label %5, label %75
5: ; preds = %3
%6 = sext i32 %2 to i64
%7 = sub nsw i64 0, %6
br label %8
8: ; preds = %5, %66
%9 = phi i32 [ %73, %66 ], [ %1, %5 ]
%10 = sext i32 %9 to i64
%11 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %10
%12 = load i32, i32* %11
%13 = icmp slt i32 %9, %2
br i1 %13, label %14, label %66
14: ; preds = %8
%15 = sub nsw i64 %6, %10
%16 = xor i64 %10, -1
%17 = and i64 %15, 1
%18 = icmp eq i64 %17, 0
br i1 %18, label %29, label %19
19: ; preds = %14
%20 = add nsw i64 %10, 1
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
%23 = icmp slt i32 %22, %12
br i1 %23, label %24, label %29
24: ; preds = %19
%25 = add nsw i32 %9, 1
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
store i32 %22, i32* %27
store i32 %28, i32* %21
br label %29
29: ; preds = %19, %24, %14
%30 = phi i32 [ undef, %14 ], [ %25, %24 ], [ %9, %19 ]
%31 = phi i64 [ %10, %14 ], [ %20, %24 ], [ %20, %19 ]
%32 = phi i32 [ %9, %14 ], [ %25, %24 ], [ %9, %19 ]
%33 = icmp eq i64 %16, %7
br i1 %33, label %60, label %34
34: ; preds = %29, %57
%35 = phi i64 [ %48, %57 ], [ %31, %29 ]
%36 = phi i32 [ %58, %57 ], [ %32, %29 ]
%37 = add nsw i64 %35, 1
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = icmp slt i32 %39, %12
br i1 %40, label %41, label %46
41: ; preds = %34
%42 = add nsw i32 %36, 1
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
store i32 %39, i32* %44
store i32 %45, i32* %38
br label %46
46: ; preds = %34, %41
%47 = phi i32 [ %42, %41 ], [ %36, %34 ]
%48 = add nsw i64 %35, 2
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = icmp slt i32 %50, %12
br i1 %51, label %52, label %57
52: ; preds = %46
%53 = add nsw i32 %47, 1
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
store i32 %50, i32* %55
store i32 %56, i32* %49
br label %57
57: ; preds = %52, %46
%58 = phi i32 [ %53, %52 ], [ %47, %46 ]
%59 = icmp eq i64 %48, %6
br i1 %59, label %60, label %34
60: ; preds = %57, %29
%61 = phi i32 [ %30, %29 ], [ %58, %57 ]
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %62
%64 = load i32, i32* %63
%65 = load i32, i32* %11
br label %66
66: ; preds = %60, %8
%67 = phi i32 [ %65, %60 ], [ %12, %8 ]
%68 = phi i32 [ %64, %60 ], [ %12, %8 ]
%69 = phi i64 [ %62, %60 ], [ %10, %8 ]
%70 = phi i32 [ %61, %60 ], [ %9, %8 ]
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %69
store i32 %67, i32* %71
store i32 %68, i32* %11
%72 = add nsw i32 %70, -1
tail call void @quick_sort(i32* %0, i32 %9, i32 %72)
%73 = add nsw i32 %70, 1
%74 = icmp slt i32 %73, %2
br i1 %74, label %8, label %75
75: ; preds = %66, %3
ret void
}