void quick_sort(int arr[20], int low, int high) {
  int pivot, j, temp, i;
  if (low < high) {
    pivot = low;
    i = low;
    j = high;
    while (i < j) {
      while ((arr[i] <= arr[pivot]) && (i < high)) {
        i++;
      }
      while (arr[j] > arr[pivot]) {
        j--;
      }
      if (i < j) {
        temp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = temp;
      }
    }
    temp = arr[pivot];
    arr[pivot] = arr[j];
    arr[j] = temp;
    quick_sort(arr, low, j - 1);
    quick_sort(arr, j + 1, high);
  }
}


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
jge    1264 <quick_sort+0x154>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    120e <quick_sort+0xfe>
jmp    1151 <quick_sort+0x41>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rdx
movslq -0x14(%rbp),%rsi
xor    %eax,%eax
cmp    (%rdx,%rsi,4),%ecx
mov    %al,-0x21(%rbp)
jg     117e <quick_sort+0x6e>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x21(%rbp)
mov    -0x21(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    118e <quick_sort+0x7e>
jmp    119c <quick_sort+0x8c>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1151 <quick_sort+0x41>
jmp    11a1 <quick_sort+0x91>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    11cb <quick_sort+0xbb>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11a1 <quick_sort+0x91>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1209 <quick_sort+0xf9>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1140 <quick_sort+0x30>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%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    $0x30,%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    1215 <quick_sort+0x105>
mov    %edx,%ebx
mov    %esi,%eax
mov    %rdi,%r15
movslq %edx,%r12
lea    0x4(%rdi),%rcx
mov    %rcx,(%rsp)
movabs $0xffffffff00000000,%r13
ff ff ff
jmp    1183 <quick_sort+0x73>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
sar    $0x20,%rbp
mov    %r9d,%ebx
mov    (%r15,%rsi,4),%eax
mov    (%r15,%rbp,4),%ecx
mov    %ecx,(%r15,%rsi,4)
mov    %eax,(%r15,%rbp,4)
lea    -0x1(%r14),%edx
mov    %r15,%rdi
call   1030 <quick_sort@plt>
add    $0x1,%r14d
mov    %r14d,%eax
cmp    %ebx,%r14d
jge    1215 <quick_sort+0x105>
movslq %eax,%rsi
mov    %r12,%rbp
mov    %ebx,%r14d
cmp    %ebx,%eax
jge    1157 <quick_sort+0x47>
mov    %ebx,%r9d
mov    %ebx,%r14d
mov    (%rsp),%r10
movabs $0x100000000,%r11
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    (%r15,%rsi,4),%r8d
movslq %eax,%rdi
lea    -0x1(%rdi),%eax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%r15,%rdi,4),%edx
lea    0x1(%rdi),%rcx
add    $0x1,%eax
cmp    %r8d,%edx
jg     11d8 <quick_sort+0xc8>
cmp    %r12,%rdi
mov    %rcx,%rdi
jl     11c0 <quick_sort+0xb0>
movslq %r14d,%rbp
lea    0x1(%rbp),%r14d
lea    (%r10,%rbp,4),%rbx
shl    $0x20,%rbp
add    %r11,%rbp
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    %r13,%rbp
mov    -0x4(%rbx),%edi
add    $0xfffffffffffffffc,%rbx
add    $0xffffffff,%r14d
cmp    %r8d,%edi
jg     11f0 <quick_sort+0xe0>
cmp    %r14d,%eax
jge    1150 <quick_sort+0x40>
mov    %edi,-0x4(%r15,%rcx,4)
mov    %edx,(%rbx)
jmp    11b0 <quick_sort+0xa0>
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 slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %113
14: ; preds = %3
%15 = load i32, i32* %5
store i32 %15, i32* %7
%16 = load i32, i32* %5
store i32 %16, i32* %10
%17 = load i32, i32* %6
store i32 %17, i32* %8
br label %18
18: ; preds = %84, %14
%19 = load i32, i32* %10
%20 = load i32, i32* %8
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %85
22: ; preds = %18
br label %23
23: ; preds = %41, %22
%24 = load i32*, i32** %4
%25 = load i32, i32* %10
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = load i32*, i32** %4
%30 = load i32, i32* %7
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = icmp sle i32 %28, %33
br i1 %34, label %35, label %39
35: ; preds = %23
%36 = load i32, i32* %10
%37 = load i32, i32* %6
%38 = icmp slt i32 %36, %37
br label %39
39: ; preds = %35, %23
%40 = phi i1 [ false, %23 ], [ %38, %35 ]
br i1 %40, label %41, label %44
41: ; preds = %39
%42 = load i32, i32* %10
%43 = add nsw i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %10
br label %23
44: ; preds = %39
br label %45
45: ; preds = %57, %44
%46 = load i32*, i32** %4
%47 = load i32, i32* %8
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = load i32*, i32** %4
%52 = load i32, i32* %7
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
%56 = icmp sgt i32 %50, %55
br i1 %56, label %57, label %60
57: ; preds = %45
%58 = load i32, i32* %8
%59 = add nsw i32 %58, -1
store i32 %59, i32* %8
br label %45
60: ; preds = %45
%61 = load i32, i32* %10
%62 = load i32, i32* %8
%63 = icmp slt i32 %61, %62
br i1 %63, label %64, label %84
64: ; preds = %60
%65 = load i32*, i32** %4
%66 = load i32, i32* %10
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 %67
%69 = load i32, i32* %68
store i32 %69, i32* %9
%70 = load i32*, i32** %4
%71 = load i32, i32* %8
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 %72
%74 = load i32, i32* %73
%75 = load i32*, i32** %4
%76 = load i32, i32* %10
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i64 %77
store i32 %74, i32* %78
%79 = load i32, i32* %9
%80 = load i32*, i32** %4
%81 = load i32, i32* %8
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %80, i64 %82
store i32 %79, i32* %83
br label %84
84: ; preds = %64, %60
br label %18
85: ; preds = %18
%86 = load i32*, i32** %4
%87 = load i32, i32* %7
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %86, i64 %88
%90 = load i32, i32* %89
store i32 %90, i32* %9
%91 = load i32*, i32** %4
%92 = load i32, i32* %8
%93 = sext i32 %92 to i64
%94 = getelementptr inbounds i32, i32* %91, i64 %93
%95 = load i32, i32* %94
%96 = load i32*, i32** %4
%97 = load i32, i32* %7
%98 = sext i32 %97 to i64
%99 = getelementptr inbounds i32, i32* %96, i64 %98
store i32 %95, i32* %99
%100 = load i32, i32* %9
%101 = load i32*, i32** %4
%102 = load i32, i32* %8
%103 = sext i32 %102 to i64
%104 = getelementptr inbounds i32, i32* %101, i64 %103
store i32 %100, i32* %104
%105 = load i32*, i32** %4
%106 = load i32, i32* %5
%107 = load i32, i32* %8
%108 = sub nsw i32 %107, 1
%109 = load i32*, i32** %4
%110 = load i32, i32* %8
%111 = add nsw i32 %110, 1
%112 = load i32, i32* %6
br label %113
113: ; preds = %85, %3
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 %55
5: ; preds = %3
%6 = sext i32 %2 to i64
br label %7
7: ; preds = %5, %45
%8 = phi i32 [ %53, %45 ], [ %1, %5 ]
%9 = icmp slt i32 %8, %2
%10 = sext i32 %8 to i64
br i1 %9, label %11, label %45
11: ; preds = %7
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %10
br label %13
13: ; preds = %39, %11
%14 = phi i32 [ %8, %11 ], [ %28, %39 ]
%15 = phi i32 [ %2, %11 ], [ %37, %39 ]
%16 = load i32, i32* %12
%17 = sext i32 %14 to i64
br label %18
18: ; preds = %18, %13
%19 = phi i64 [ %25, %18 ], [ %17, %13 ]
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
%22 = icmp sle i32 %21, %16
%23 = icmp slt i64 %19, %6
%24 = select i1 %22, i1 %23, i1 false
%25 = add nsw i64 %19, 1
br i1 %24, label %18, label %26
26: ; preds = %18
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %19
%28 = trunc i64 %19 to i32
%29 = sext i32 %15 to i64
br label %30
30: ; preds = %30, %26
%31 = phi i64 [ %35, %30 ], [ %29, %26 ]
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = icmp sgt i32 %33, %16
%35 = add i64 %31, -1
br i1 %34, label %30, label %36
36: ; preds = %30
%37 = trunc i64 %31 to i32
%38 = icmp slt i32 %28, %37
br i1 %38, label %39, label %41
39: ; preds = %36
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %31
store i32 %33, i32* %27
store i32 %21, i32* %40
br label %13
41: ; preds = %36
%42 = trunc i64 %31 to i32
%43 = shl i64 %31, 32
%44 = ashr exact i64 %43, 32
br label %45
45: ; preds = %7, %41
%46 = phi i64 [ %44, %41 ], [ %6, %7 ]
%47 = phi i32 [ %42, %41 ], [ %2, %7 ]
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %10
%49 = load i32, i32* %48
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %46
%51 = load i32, i32* %50
store i32 %51, i32* %48
store i32 %49, i32* %50
%52 = add nsw i32 %47, -1
tail call void @quick_sort(i32* %0, i32 %8, i32 %52)
%53 = add nsw i32 %47, 1
%54 = icmp slt i32 %53, %2
br i1 %54, label %7, label %55
55: ; preds = %45, %3
ret void
}