void quick_sort(int arr[], int start, int end) {
  if (start >= end)
    return;
  int pivot = arr[end];
  int left = start;
  int right = end - 1;
  while (left < right) {
    while (arr[left] < pivot && left < right)
      left++;
    while (arr[right] >= pivot && left < right)
      right--;
    {
      typeof(*&arr[left]) _t = *&arr[left];
      *&arr[left] = *&arr[right];
      *&arr[right] = _t;
    }
  }
  if (arr[left] >= arr[end]) {
    typeof(*&arr[left]) _t = *&arr[left];
    *&arr[left] = *&arr[end];
    *&arr[end] = _t;
  } else
    left++;
  if (left)
    quick_sort(arr, start, left - 1);
  else
    quick_sort(arr, left + 1, end);
}


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)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jl     1133 <quick_sort+0x23>
jmp    12b2 <quick_sort+0x1a2>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1223 <quick_sort+0x113>
jmp    1161 <quick_sort+0x51>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x25(%rbp)
jge    1186 <quick_sort+0x76>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x25(%rbp)
mov    -0x25(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1196 <quick_sort+0x86>
jmp    11a4 <quick_sort+0x94>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1161 <quick_sort+0x51>
jmp    11a9 <quick_sort+0x99>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x26(%rbp)
jl     11ce <quick_sort+0xbe>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x26(%rbp)
mov    -0x26(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11de <quick_sort+0xce>
jmp    11ec <quick_sort+0xdc>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11a9 <quick_sort+0x99>
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    1150 <quick_sort+0x40>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jl     1276 <quick_sort+0x166>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    127f <quick_sort+0x16f>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
je     12a0 <quick_sort+0x190>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
call   1030 <quick_sort@plt>
jmp    12b2 <quick_sort+0x1a2>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%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
cmp    %edx,%esi
jge    120d <quick_sort+0x10d>
movabs $0xffffffff00000000,%r10
ff ff ff
movabs $0x100000000,%r11
jmp    114c <quick_sort+0x4c>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r15d
sub    $0x1,%r15d
mov    $0x1,%eax
cmovb  %eax,%esi
cmovae %r15d,%edx
cmp    %edx,%esi
jge    120d <quick_sort+0x10d>
movslq %edx,%r9
mov    (%rdi,%r9,4),%r14d
lea    -0x1(%r9),%r13d
mov    %esi,%r15d
cmp    %r13d,%esi
jl     117e <quick_sort+0x7e>
movslq %esi,%rbx
mov    %esi,%r15d
jmp    11f4 <quick_sort+0xf4>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %eax,-0x4(%rdi,%rbp,4)
mov    %r12d,0x4(%rdi,%rcx,4)
cmp    %r13d,%r15d
jge    11f0 <quick_sort+0xf0>
movslq %r15d,%rax
movslq %r13d,%r8
lea    -0x1(%rax),%r15d
mov    %rax,%rbx
shl    $0x20,%rbx
add    %r10,%rbx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    %r11,%rbx
mov    (%rdi,%rax,4),%r12d
lea    0x1(%rax),%rbp
add    $0x1,%r15d
cmp    %r14d,%r12d
jge    11bc <quick_sort+0xbc>
cmp    %r8,%rax
mov    %rbp,%rax
jl     11a0 <quick_sort+0xa0>
sar    $0x20,%rbx
add    $0x1,%r13d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    (%rdi,%r8,4),%eax
lea    -0x1(%r8),%rcx
add    $0xffffffff,%r13d
cmp    %r14d,%eax
jl     1170 <quick_sort+0x70>
cmp    %r8,%rbx
mov    %rcx,%r8
jl     11d0 <quick_sort+0xd0>
jmp    1170 <quick_sort+0x70>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdi,%r9,4),%r14d
mov    (%rdi,%rbx,4),%eax
cmp    %r14d,%eax
jl     1130 <quick_sort+0x30>
mov    %r14d,(%rdi,%rbx,4)
mov    %eax,(%rdi,%r9,4)
jmp    1134 <quick_sort+0x34>
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
%11 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%12 = load i32, i32* %5
%13 = load i32, i32* %6
%14 = icmp sge i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %16
15: ; preds = %3
br label %133
16: ; preds = %3
%17 = load i32*, i32** %4
%18 = load i32, i32* %6
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
store i32 %21, i32* %7
%22 = load i32, i32* %5
store i32 %22, i32* %8
%23 = load i32, i32* %6
%24 = sub nsw i32 %23, 1
store i32 %24, i32* %9
br label %25
25: ; preds = %65, %16
%26 = load i32, i32* %8
%27 = load i32, i32* %9
%28 = icmp slt i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %85
29: ; preds = %25
br label %30
30: ; preds = %44, %29
%31 = load i32*, i32** %4
%32 = load i32, i32* %8
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = load i32, i32* %7
%37 = icmp slt i32 %35, %36
br i1 %37, label %38, label %42
38: ; preds = %30
%39 = load i32, i32* %8
%40 = load i32, i32* %9
%41 = icmp slt i32 %39, %40
br label %42
42: ; preds = %38, %30
%43 = phi i1 [ false, %30 ], [ %41, %38 ]
br i1 %43, label %44, label %47
44: ; preds = %42
%45 = load i32, i32* %8
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %8
br label %30
47: ; preds = %42
br label %48
48: ; preds = %62, %47
%49 = load i32*, i32** %4
%50 = load i32, i32* %9
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
%54 = load i32, i32* %7
%55 = icmp sge i32 %53, %54
br i1 %55, label %56, label %60
56: ; preds = %48
%57 = load i32, i32* %8
%58 = load i32, i32* %9
%59 = icmp slt i32 %57, %58
br label %60
60: ; preds = %56, %48
%61 = phi i1 [ false, %48 ], [ %59, %56 ]
br i1 %61, label %62, label %65
62: ; preds = %60
%63 = load i32, i32* %9
%64 = add nsw i32 %63, -1
store i32 %64, i32* %9
br label %48
65: ; preds = %60
%66 = load i32*, i32** %4
%67 = load i32, i32* %8
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 %68
%70 = load i32, i32* %69
store i32 %70, i32* %10
%71 = load i32*, i32** %4
%72 = load i32, i32* %9
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %71, i64 %73
%75 = load i32, i32* %74
%76 = load i32*, i32** %4
%77 = load i32, i32* %8
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %76, i64 %78
store i32 %75, i32* %79
%80 = load i32, i32* %10
%81 = load i32*, i32** %4
%82 = load i32, i32* %9
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %81, i64 %83
store i32 %80, i32* %84
br label %25
85: ; preds = %25
%86 = load i32*, i32** %4
%87 = load i32, i32* %8
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %86, i64 %88
%90 = load i32, i32* %89
%91 = load i32*, i32** %4
%92 = load i32, i32* %6
%93 = sext i32 %92 to i64
%94 = getelementptr inbounds i32, i32* %91, i64 %93
%95 = load i32, i32* %94
%96 = icmp sge i32 %90, %95
br i1 %96, label %97, label %117
97: ; preds = %85
%98 = load i32*, i32** %4
%99 = load i32, i32* %8
%100 = sext i32 %99 to i64
%101 = getelementptr inbounds i32, i32* %98, i64 %100
%102 = load i32, i32* %101
store i32 %102, i32* %11
%103 = load i32*, i32** %4
%104 = load i32, i32* %6
%105 = sext i32 %104 to i64
%106 = getelementptr inbounds i32, i32* %103, i64 %105
%107 = load i32, i32* %106
%108 = load i32*, i32** %4
%109 = load i32, i32* %8
%110 = sext i32 %109 to i64
%111 = getelementptr inbounds i32, i32* %108, i64 %110
store i32 %107, i32* %111
%112 = load i32, i32* %11
%113 = load i32*, i32** %4
%114 = load i32, i32* %6
%115 = sext i32 %114 to i64
%116 = getelementptr inbounds i32, i32* %113, i64 %115
store i32 %112, i32* %116
br label %120
117: ; preds = %85
%118 = load i32, i32* %8
%119 = add nsw i32 %118, 1
store i32 %119, i32* %8
br label %120
120: ; preds = %117, %97
%121 = load i32, i32* %8
%122 = icmp ne i32 %121, 0
br i1 %122, label %123, label %128
123: ; preds = %120
%124 = load i32*, i32** %4
%125 = load i32, i32* %5
%126 = load i32, i32* %8
%127 = sub nsw i32 %126, 1
br label %133
128: ; preds = %120
%129 = load i32*, i32** %4
%130 = load i32, i32* %8
%131 = add nsw i32 %130, 1
%132 = load i32, i32* %6
br label %133
133: ; preds = %15, %128, %123
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 %65
5: ; preds = %3, %58
%6 = phi i32 [ %63, %58 ], [ %2, %3 ]
%7 = phi i32 [ %62, %58 ], [ %1, %3 ]
%8 = sext i32 %6 to i64
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %8
%10 = load i32, i32* %9
%11 = add nsw i32 %6, -1
%12 = icmp slt i32 %7, %11
br i1 %12, label %15, label %13
13: ; preds = %5
%14 = sext i32 %7 to i64
br label %48
15: ; preds = %5, %41
%16 = phi i32 [ %30, %41 ], [ %7, %5 ]
%17 = phi i32 [ %43, %41 ], [ %11, %5 ]
%18 = sext i32 %16 to i64
%19 = sext i32 %17 to i64
br label %20
20: ; preds = %20, %15
%21 = phi i64 [ %27, %20 ], [ %18, %15 ]
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = icmp slt i32 %23, %10
%25 = icmp slt i64 %21, %19
%26 = select i1 %24, i1 %25, i1 false
%27 = add nsw i64 %21, 1
br i1 %26, label %20, label %28
28: ; preds = %20
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %21
%30 = trunc i64 %21 to i32
%31 = shl i64 %21, 32
%32 = ashr exact i64 %31, 32
br label %33
33: ; preds = %33, %28
%34 = phi i64 [ %40, %33 ], [ %19, %28 ]
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = icmp sge i32 %36, %10
%38 = icmp slt i64 %32, %34
%39 = select i1 %37, i1 %38, i1 false
%40 = add nsw i64 %34, -1
br i1 %39, label %33, label %41
41: ; preds = %33
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %34
%43 = trunc i64 %34 to i32
store i32 %36, i32* %29
store i32 %23, i32* %42
%44 = icmp slt i32 %30, %43
br i1 %44, label %15, label %45
45: ; preds = %41
%46 = trunc i64 %21 to i32
%47 = load i32, i32* %9
br label %48
48: ; preds = %13, %45
%49 = phi i64 [ %14, %13 ], [ %32, %45 ]
%50 = phi i32 [ %10, %13 ], [ %47, %45 ]
%51 = phi i32 [ %7, %13 ], [ %46, %45 ]
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %49
%53 = load i32, i32* %52
%54 = icmp slt i32 %53, %50
br i1 %54, label %56, label %55
55: ; preds = %48
store i32 %50, i32* %52
store i32 %53, i32* %9
br label %58
56: ; preds = %48
%57 = add nsw i32 %51, 1
br label %58
58: ; preds = %56, %55
%59 = phi i32 [ %51, %55 ], [ %57, %56 ]
%60 = icmp eq i32 %59, 0
%61 = add nsw i32 %59, -1
%62 = select i1 %60, i32 1, i32 %7
%63 = select i1 %60, i32 %6, i32 %61
%64 = icmp slt i32 %62, %63
br i1 %64, label %5, label %65
65: ; preds = %58, %3
ret void
}