int partition(int a[], int i, int j) {
  int v, k, t;
  j++;
  k = i;
  v = a[k];
  while (i < j) {
    i++;
    while (a[i] < v && i < j)
      i++;
    j--;
    while (a[j] > v)
      j--;
    if (i < j) {
      t = a[i];
      a[i] = a[j];
      a[j] = t;
    }
  }
  t = a[k];
  a[k] = a[j];
  a[j] = t;
  return j;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11f1 <partition+0xf1>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x1d(%rbp)
jge    1165 <partition+0x65>
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x1d(%rbp)
mov    -0x1d(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1175 <partition+0x75>
jmp    1183 <partition+0x83>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1140 <partition+0x40>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jle    11ae <partition+0xae>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    118c <partition+0x8c>
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11ec <partition+0xec>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%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    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    112b <partition+0x2b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%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    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbx
lea    0x1(%rdx),%r11d
movslq %esi,%r8
mov    (%rdi,%r8,4),%r9d
cmp    %r8d,%edx
jl     1171 <partition+0x71>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %esi,%rax
movslq %r11d,%r10
add    $0x1,%rax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdi,%rax,4),%ebx
lea    0x1(%rax),%rcx
add    $0x1,%esi
cmp    %r9d,%ebx
jge    1147 <partition+0x47>
cmp    %r10,%rax
mov    %rcx,%rax
jl     1130 <partition+0x30>
lea    (%rdi,%r10,4),%rax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x4(%rax),%edx
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
add    $0xffffffff,%r11d
cmp    %r9d,%edx
jg     1150 <partition+0x50>
cmp    %r11d,%esi
jge    116d <partition+0x6d>
mov    %edx,-0x4(%rdi,%rcx,4)
mov    %ebx,(%rax)
jmp    1120 <partition+0x20>
mov    (%rdi,%r8,4),%r9d
movslq %r11d,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%ecx
mov    %ecx,(%rdi,%r8,4)
mov    %r9d,(%rdi,%rax,4)
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
%9 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%10 = load i32, i32* %6
%11 = add nsw i32 %10, 1
store i32 %11, i32* %6
%12 = load i32, i32* %5
store i32 %12, i32* %8
%13 = load i32*, i32** %4
%14 = load i32, i32* %8
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
store i32 %17, i32* %7
br label %18
18: ; preds = %80, %3
%19 = load i32, i32* %5
%20 = load i32, i32* %6
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %81
22: ; preds = %18
%23 = load i32, i32* %5
%24 = add nsw i32 %23, 1
store i32 %24, i32* %5
br label %25
25: ; preds = %39, %22
%26 = load i32*, i32** %4
%27 = load i32, i32* %5
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
%31 = load i32, i32* %7
%32 = icmp slt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %37
33: ; preds = %25
%34 = load i32, i32* %5
%35 = load i32, i32* %6
%36 = icmp slt i32 %34, %35
br label %37
37: ; preds = %33, %25
%38 = phi i1 [ false, %25 ], [ %36, %33 ]
br i1 %38, label %39, label %42
39: ; preds = %37
%40 = load i32, i32* %5
%41 = add nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %5
br label %25
42: ; preds = %37
%43 = load i32, i32* %6
%44 = add nsw i32 %43, -1
store i32 %44, i32* %6
br label %45
45: ; preds = %53, %42
%46 = load i32*, i32** %4
%47 = load i32, i32* %6
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = load i32, i32* %7
%52 = icmp sgt i32 %50, %51
br i1 %52, label %53, label %56
53: ; preds = %45
%54 = load i32, i32* %6
%55 = add nsw i32 %54, -1
store i32 %55, i32* %6
br label %45
56: ; preds = %45
%57 = load i32, i32* %5
%58 = load i32, i32* %6
%59 = icmp slt i32 %57, %58
br i1 %59, label %60, label %80
60: ; preds = %56
%61 = load i32*, i32** %4
%62 = load i32, i32* %5
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %61, i64 %63
%65 = load i32, i32* %64
store i32 %65, i32* %9
%66 = load i32*, i32** %4
%67 = load i32, i32* %6
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 %68
%70 = load i32, i32* %69
%71 = load i32*, i32** %4
%72 = load i32, i32* %5
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %71, i64 %73
store i32 %70, i32* %74
%75 = load i32, i32* %9
%76 = load i32*, i32** %4
%77 = load i32, i32* %6
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %76, i64 %78
store i32 %75, i32* %79
br label %80
80: ; preds = %60, %56
br label %18
81: ; preds = %18
%82 = load i32*, i32** %4
%83 = load i32, i32* %8
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %82, i64 %84
%86 = load i32, i32* %85
store i32 %86, i32* %9
%87 = load i32*, i32** %4
%88 = load i32, i32* %6
%89 = sext i32 %88 to i64
%90 = getelementptr inbounds i32, i32* %87, i64 %89
%91 = load i32, i32* %90
%92 = load i32*, i32** %4
%93 = load i32, i32* %8
%94 = sext i32 %93 to i64
%95 = getelementptr inbounds i32, i32* %92, i64 %94
store i32 %91, i32* %95
%96 = load i32, i32* %9
%97 = load i32*, i32** %4
%98 = load i32, i32* %6
%99 = sext i32 %98 to i64
%100 = getelementptr inbounds i32, i32* %97, i64 %99
store i32 %96, i32* %100
%101 = load i32, i32* %6
ret i32 %101
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @partition(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = add nsw i32 %2, 1
%5 = sext i32 %1 to i64
%6 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %5
%7 = load i32, i32* %6
%8 = icmp slt i32 %2, %1
br i1 %8, label %39, label %9
9: ; preds = %3, %34
%10 = phi i32 [ %24, %34 ], [ %1, %3 ]
%11 = phi i32 [ %32, %34 ], [ %4, %3 ]
%12 = sext i32 %10 to i64
%13 = sext i32 %11 to i64
br label %14
14: ; preds = %9, %14
%15 = phi i64 [ %12, %9 ], [ %16, %14 ]
%16 = add nsw i64 %15, 1
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %16
%18 = load i32, i32* %17
%19 = icmp slt i32 %18, %7
%20 = icmp slt i64 %16, %13
%21 = select i1 %19, i1 %20, i1 false
br i1 %21, label %14, label %22
22: ; preds = %14
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %16
%24 = trunc i64 %16 to i32
br label %25
25: ; preds = %22, %25
%26 = phi i64 [ %13, %22 ], [ %27, %25 ]
%27 = add i64 %26, -1
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = icmp sgt i32 %29, %7
br i1 %30, label %25, label %31
31: ; preds = %25
%32 = trunc i64 %27 to i32
%33 = icmp slt i32 %24, %32
br i1 %33, label %34, label %36
34: ; preds = %31
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %27
store i32 %29, i32* %23
store i32 %18, i32* %35
br label %9
36: ; preds = %31
%37 = trunc i64 %27 to i32
%38 = load i32, i32* %6
br label %39
39: ; preds = %36, %3
%40 = phi i32 [ %7, %3 ], [ %38, %36 ]
%41 = phi i32 [ %4, %3 ], [ %37, %36 ]
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
store i32 %44, i32* %6
store i32 %40, i32* %43
ret i32 %41
}