void q_sort(int *arr, int left, int right) {
  int pi, l, r;
  l = left;
  r = right;
  pi = arr[left];
  while (left < right) {
    while ((arr[right] >= pi) && (left < right))
      right--;
    if (left != right)
      arr[left] = arr[right];
    while ((arr[left] <= pi) && (left < right))
      left++;
    if (left != right) {
      arr[right] = arr[left];
      right--;
    }
  }
  arr[left] = pi;
  pi = left;
  left = l;
  right = r;
  if (left < pi)
    q_sort(arr, left, pi - 1);
  if (right > pi)
    q_sort(arr, pi + 1, right);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<q_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
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    122a <q_sort+0x11a>
jmp    114d <q_sort+0x3d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x1d(%rbp)
jl     1172 <q_sort+0x62>
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x1d(%rbp)
mov    -0x1d(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1182 <q_sort+0x72>
jmp    1190 <q_sort+0x80>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    114d <q_sort+0x3d>
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
je     11b2 <q_sort+0xa2>
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)
jmp    11b7 <q_sort+0xa7>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x1e(%rbp)
jg     11dc <q_sort+0xcc>
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x1e(%rbp)
mov    -0x1e(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11ec <q_sort+0xdc>
jmp    11fa <q_sort+0xea>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    11b7 <q_sort+0xa7>
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
je     1225 <q_sort+0x115>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    113c <q_sort+0x2c>
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1268 <q_sort+0x158>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
call   1030 <q_sort@plt>
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jle    1286 <q_sort+0x176>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <q_sort@plt>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<q_sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdi,%r13
movabs $0xffffffff00000000,%r15
ff ff ff
movabs $0x100000000,%r12
mov    %edx,0x4(%rsp)
jmp    1153 <q_sort+0x43>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebx,%esi
mov    0x4(%rsp),%edx
lea    0x1(%rsi),%eax
cmp    %edx,%esi
mov    %eax,%esi
jge    1259 <q_sort+0x149>
movslq %esi,%rax
mov    0x0(%r13,%rax,4),%r10d
mov    %esi,%r8d
mov    %edx,%r9d
cmp    %edx,%eax
jl     117f <q_sort+0x6f>
mov    %r10d,0x0(%r13,%rax,4)
jmp    1142 <q_sort+0x32>
nopl   0x0(%rax)
mov    %eax,%r8d
not    %r8d
cmp    %r8d,%r9d
jle    1230 <q_sort+0x120>
movslq %r9d,%rdx
movslq %r8d,%rbx
lea    0x1(%rdx),%rcx
shl    $0x20,%rdx
add    %r12,%rdx
mov    %r9d,%r14d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %r14d,%r11d
mov    -0x4(%r13,%rcx,4),%eax
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
lea    -0x1(%r11),%r14d
add    %r15,%rdx
cmp    %r10d,%eax
jl     11bd <q_sort+0xad>
cmp    %rbx,%rcx
jg     11a0 <q_sort+0x90>
lea    -0x1(%r8),%edi
cmp    %r14d,%edi
je     11cb <q_sort+0xbb>
mov    %eax,0x0(%r13,%rbx,4)
lea    0x1(%r14),%r9d
sar    $0x20,%rdx
mov    %rbx,%rbp
shl    $0x20,%rbp
add    %r15,%rbp
neg    %r8d
mov    %r8d,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    0x0(%r13,%rbx,4),%edi
add    %r12,%rbp
add    $0xffffffff,%eax
cmp    %r10d,%edi
jg     120c <q_sort+0xfc>
lea    0x1(%rbx),%r8
cmp    %rdx,%rbx
mov    %r8,%rbx
jl     11f0 <q_sort+0xe0>
add    %eax,%r11d
inc    %r11d
je     1170 <q_sort+0x60>
mov    %edi,0x0(%r13,%rcx,4)
mov    %r14d,%r9d
jmp    1170 <q_sort+0x60>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %eax,%ebx
not    %ebx
sar    $0x1e,%rbp
mov    %r10d,0x0(%r13,%rbp,1)
cmp    %ebx,%esi
jge    1140 <q_sort+0x30>
mov    $0xfffffffe,%edx
sub    %eax,%edx
mov    %r13,%rdi
call   1030 <q_sort@plt>
jmp    1140 <q_sort+0x30>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @q_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
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%10 = load i32, i32* %5
store i32 %10, i32* %8
%11 = load i32, i32* %6
store i32 %11, i32* %9
%12 = load i32*, i32** %4
%13 = load i32, i32* %5
%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 = %87, %3
%18 = load i32, i32* %5
%19 = load i32, i32* %6
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %88
21: ; preds = %17
br label %22
22: ; preds = %36, %21
%23 = load i32*, i32** %4
%24 = load i32, i32* %6
%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 sge i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %34
30: ; preds = %22
%31 = load i32, i32* %5
%32 = load i32, i32* %6
%33 = icmp slt i32 %31, %32
br label %34
34: ; preds = %30, %22
%35 = phi i1 [ false, %22 ], [ %33, %30 ]
br i1 %35, label %36, label %39
36: ; preds = %34
%37 = load i32, i32* %6
%38 = add nsw i32 %37, -1
store i32 %38, i32* %6
br label %22
39: ; preds = %34
%40 = load i32, i32* %5
%41 = load i32, i32* %6
%42 = icmp ne i32 %40, %41
br i1 %42, label %43, label %53
43: ; preds = %39
%44 = load i32*, i32** %4
%45 = load i32, i32* %6
%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* %5
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %51
store i32 %48, i32* %52
br label %53
53: ; preds = %43, %39
br label %54
54: ; preds = %68, %53
%55 = load i32*, i32** %4
%56 = load i32, i32* %5
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 %57
%59 = load i32, i32* %58
%60 = load i32, i32* %7
%61 = icmp sle i32 %59, %60
br i1 %61, label %62, label %66
62: ; preds = %54
%63 = load i32, i32* %5
%64 = load i32, i32* %6
%65 = icmp slt i32 %63, %64
br label %66
66: ; preds = %62, %54
%67 = phi i1 [ false, %54 ], [ %65, %62 ]
br i1 %67, label %68, label %71
68: ; preds = %66
%69 = load i32, i32* %5
%70 = add nsw i32 %69, 1
store i32 %70, i32* %5
br label %54
71: ; preds = %66
%72 = load i32, i32* %5
%73 = load i32, i32* %6
%74 = icmp ne i32 %72, %73
br i1 %74, label %75, label %87
75: ; preds = %71
%76 = load i32*, i32** %4
%77 = load i32, i32* %5
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %76, i64 %78
%80 = load i32, i32* %79
%81 = load i32*, i32** %4
%82 = load i32, i32* %6
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %81, i64 %83
store i32 %80, i32* %84
%85 = load i32, i32* %6
%86 = add nsw i32 %85, -1
store i32 %86, i32* %6
br label %87
87: ; preds = %75, %71
br label %17
88: ; preds = %17
%89 = load i32, i32* %7
%90 = load i32*, i32** %4
%91 = load i32, i32* %5
%92 = sext i32 %91 to i64
%93 = getelementptr inbounds i32, i32* %90, i64 %92
store i32 %89, i32* %93
%94 = load i32, i32* %5
store i32 %94, i32* %7
%95 = load i32, i32* %8
store i32 %95, i32* %5
%96 = load i32, i32* %9
store i32 %96, i32* %6
%97 = load i32, i32* %5
%98 = load i32, i32* %7
%99 = icmp slt i32 %97, %98
br i1 %99, label %100, label %105
100: ; preds = %88
%101 = load i32*, i32** %4
%102 = load i32, i32* %5
%103 = load i32, i32* %7
%104 = sub nsw i32 %103, 1
br label %105
105: ; preds = %100, %88
%106 = load i32, i32* %6
%107 = load i32, i32* %7
%108 = icmp sgt i32 %106, %107
br i1 %108, label %109, label %114
109: ; preds = %105
%110 = load i32*, i32** %4
%111 = load i32, i32* %7
%112 = add nsw i32 %111, 1
%113 = load i32, i32* %6
br label %114
114: ; preds = %109, %105
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @q_sort(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
br label %4
4: ; preds = %58, %3
%5 = phi i32 [ %1, %3 ], [ %61, %58 ]
%6 = sext i32 %5 to i64
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %6
%8 = load i32, i32* %7
%9 = icmp slt i32 %5, %2
br i1 %9, label %12, label %10
10: ; preds = %4
%11 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %6
store i32 %8, i32* %11
br label %58
12: ; preds = %4, %47
%13 = phi i32 [ %43, %47 ], [ %5, %4 ]
%14 = phi i32 [ %48, %47 ], [ %2, %4 ]
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = sext i32 %13 to i64
br label %17
17: ; preds = %17, %12
%18 = phi i64 [ %24, %17 ], [ %15, %12 ]
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = icmp sge i32 %20, %8
%22 = icmp sgt i64 %18, %16
%23 = select i1 %21, i1 %22, i1 false
%24 = add nsw i64 %18, -1
br i1 %23, label %17, label %25
25: ; preds = %17
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%27 = trunc i64 %18 to i32
%28 = icmp eq i32 %13, %27
br i1 %28, label %31, label %29
29: ; preds = %25
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %16
store i32 %20, i32* %30
br label %31
31: ; preds = %29, %25
%32 = shl i64 %18, 32
%33 = ashr exact i64 %32, 32
br label %34
34: ; preds = %34, %31
%35 = phi i64 [ %41, %34 ], [ %16, %31 ]
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %35
%37 = load i32, i32* %36
%38 = icmp sle i32 %37, %8
%39 = icmp slt i64 %35, %33
%40 = select i1 %38, i1 %39, i1 false
%41 = add nsw i64 %35, 1
br i1 %40, label %34, label %42
42: ; preds = %34
%43 = trunc i64 %35 to i32
%44 = icmp eq i32 %43, %27
br i1 %44, label %47, label %45
45: ; preds = %42
store i32 %37, i32* %26
%46 = add nsw i32 %27, -1
br label %47
47: ; preds = %45, %42
%48 = phi i32 [ %46, %45 ], [ %27, %42 ]
%49 = icmp sgt i32 %48, %43
br i1 %49, label %12, label %50
50: ; preds = %47
%51 = trunc i64 %35 to i32
%52 = shl i64 %35, 32
%53 = ashr exact i64 %52, 32
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %53
store i32 %8, i32* %54
%55 = icmp slt i32 %5, %51
br i1 %55, label %56, label %58
56: ; preds = %50
%57 = add nsw i32 %51, -1
tail call void @q_sort(i32* %0, i32 %5, i32 %57)
br label %58
58: ; preds = %10, %56, %50
%59 = phi i32 [ %5, %10 ], [ %51, %56 ], [ %51, %50 ]
%60 = icmp slt i32 %59, %2
%61 = add nsw i32 %59, 1
br i1 %60, label %4, label %62
62: ; preds = %58
ret void
}