int partition(int a[], int begin, int end) {
  int pivot;
  int tmp;
  pivot = a[(begin + end) / 2];
  while (begin <= end) {
    while (a[begin] < pivot)
      begin++;
    while (pivot < a[end])
      end--;
    tmp = a[begin];
    a[begin] = a[end];
    a[end] = tmp;
    begin++;
    end--;
  }
  return begin;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     11d6 <partition+0xd6>
jmp    1144 <partition+0x44>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1166 <partition+0x66>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1144 <partition+0x44>
jmp    116b <partition+0x6b>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    118d <partition+0x8d>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    116b <partition+0x6b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1133 <partition+0x33>
mov    -0xc(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbx
mov    %esi,%eax
cmp    %edx,%esi
jg     116a <partition+0x6a>
lea    (%rdx,%rax,1),%ecx
mov    %ecx,%esi
shr    $0x1f,%esi
add    %ecx,%esi
sar    %esi
movslq %esi,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%r9d
lea    0x4(%rdi),%r8
xchg   %ax,%ax
movslq %eax,%rcx
lea    (%rdi,%rcx,4),%rsi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rsi),%r11d
add    $0x4,%rsi
add    $0x1,%eax
cmp    %r9d,%r11d
jl     1130 <partition+0x30>
lea    -0x1(%rax),%r10d
movslq %edx,%rcx
lea    (%r8,%rcx,4),%rcx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x4(%rcx),%ebx
add    $0xfffffffffffffffc,%rcx
add    $0xffffffff,%edx
cmp    %ebx,%r9d
jl     1150 <partition+0x50>
mov    %ebx,-0x4(%rsi)
mov    %r11d,(%rcx)
cmp    %r10d,%edx
jg     1120 <partition+0x20>
pop    %rbx
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
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%9 = load i32*, i32** %4
%10 = load i32, i32* %5
%11 = load i32, i32* %6
%12 = add nsw i32 %10, %11
%13 = sdiv i32 %12, 2
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %14
%16 = load i32, i32* %15
store i32 %16, i32* %7
br label %17
17: ; preds = %45, %3
%18 = load i32, i32* %5
%19 = load i32, i32* %6
%20 = icmp sle i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %69
21: ; preds = %17
br label %22
22: ; preds = %30, %21
%23 = load i32*, i32** %4
%24 = load i32, i32* %5
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = load i32, i32* %7
%29 = icmp slt i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %33
30: ; preds = %22
%31 = load i32, i32* %5
%32 = add nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %5
br label %22
33: ; preds = %22
br label %34
34: ; preds = %42, %33
%35 = load i32, i32* %7
%36 = load i32*, i32** %4
%37 = load i32, i32* %6
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = icmp slt i32 %35, %40
br i1 %41, label %42, label %45
42: ; preds = %34
%43 = load i32, i32* %6
%44 = add nsw i32 %43, -1
store i32 %44, i32* %6
br label %34
45: ; preds = %34
%46 = load i32*, i32** %4
%47 = load i32, i32* %5
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
store i32 %50, i32* %8
%51 = load i32*, i32** %4
%52 = load i32, i32* %6
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
%56 = load i32*, i32** %4
%57 = load i32, i32* %5
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 %58
store i32 %55, i32* %59
%60 = load i32, i32* %8
%61 = load i32*, i32** %4
%62 = load i32, i32* %6
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %61, i64 %63
store i32 %60, i32* %64
%65 = load i32, i32* %5
%66 = add nsw i32 %65, 1
store i32 %66, i32* %5
%67 = load i32, i32* %6
%68 = add nsw i32 %67, -1
store i32 %68, i32* %6
br label %17
69: ; preds = %17
%70 = load i32, i32* %5
ret i32 %70
}

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