int partition(int *array, int l, int r) {
  int i;
  int j;
  int temp;
  i = l;
  j = r + 1;
  while (1) {
    i++;
    while (array[i] <= array[l] && i <= r)
      i++;
    j--;
    while (array[j] > array[l] && j >= l)
      j--;
    if (i >= j)
      break;
    temp = array[i];
    array[i] = array[j];
    array[j] = temp;
  }
  temp = array[l];
  array[l] = array[j];
  array[j] = temp;
  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    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rdx
movslq -0xc(%rbp),%rsi
xor    %eax,%eax
cmp    (%rdx,%rsi,4),%ecx
mov    %al,-0x1d(%rbp)
jg     1153 <partition+0x53>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x1d(%rbp)
mov    -0x1d(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1163 <partition+0x63>
jmp    1171 <partition+0x71>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1126 <partition+0x26>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rdx
movslq -0xc(%rbp),%rsi
xor    %eax,%eax
cmp    (%rdx,%rsi,4),%ecx
mov    %al,-0x1e(%rbp)
jle    11a7 <partition+0xa7>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
setge  %al
mov    %al,-0x1e(%rbp)
mov    -0x1e(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11b7 <partition+0xb7>
jmp    11c5 <partition+0xc5>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    117a <partition+0x7a>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jl     11d6 <partition+0xd6>
jmp    120d <partition+0x10d>
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)
jmp    111d <partition+0x1d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%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 -0xc(%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    -0x18(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
mov    %edx,%eax
movslq %esi,%r9
movslq %edx,%r8
add    $0x1,%eax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdi,%r9,4),%r10d
movslq %esi,%rdx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
lea    0x1(%rdx),%rsi
mov    0x4(%rdi,%rdx,4),%r11d
cmp    %r10d,%r11d
jg     1136 <partition+0x36>
cmp    %r8,%rdx
mov    %rsi,%rdx
jl     1120 <partition+0x20>
movslq %eax,%rcx
nopl   0x0(%rax)
lea    -0x1(%rcx),%rax
mov    -0x4(%rdi,%rcx,4),%edx
cmp    %r10d,%edx
jle    1155 <partition+0x55>
cmp    %r9,%rcx
mov    %rax,%rcx
jg     1140 <partition+0x40>
cmp    %eax,%esi
jge    1162 <partition+0x62>
mov    %edx,(%rdi,%rsi,4)
mov    %r11d,(%rdi,%rax,4)
jmp    1110 <partition+0x10>
mov    %edx,(%rdi,%r9,4)
mov    %r10d,(%rdi,%rax,4)
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* %5
store i32 %10, i32* %7
%11 = load i32, i32* %6
%12 = add nsw i32 %11, 1
store i32 %12, i32* %8
br label %13
13: ; preds = %3, %66
%14 = load i32, i32* %7
%15 = add nsw i32 %14, 1
store i32 %15, i32* %7
br label %16
16: ; preds = %34, %13
%17 = load i32*, i32** %4
%18 = load i32, i32* %7
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
%22 = load i32*, i32** %4
%23 = load i32, i32* %5
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = icmp sle i32 %21, %26
br i1 %27, label %28, label %32
28: ; preds = %16
%29 = load i32, i32* %7
%30 = load i32, i32* %6
%31 = icmp sle i32 %29, %30
br label %32
32: ; preds = %28, %16
%33 = phi i1 [ false, %16 ], [ %31, %28 ]
br i1 %33, label %34, label %37
34: ; preds = %32
%35 = load i32, i32* %7
%36 = add nsw i32 %35, 1
store i32 %36, i32* %7
br label %16
37: ; preds = %32
%38 = load i32, i32* %8
%39 = add nsw i32 %38, -1
store i32 %39, i32* %8
br label %40
40: ; preds = %58, %37
%41 = load i32*, i32** %4
%42 = load i32, i32* %8
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
%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
%51 = icmp sgt i32 %45, %50
br i1 %51, label %52, label %56
52: ; preds = %40
%53 = load i32, i32* %8
%54 = load i32, i32* %5
%55 = icmp sge i32 %53, %54
br label %56
56: ; preds = %52, %40
%57 = phi i1 [ false, %40 ], [ %55, %52 ]
br i1 %57, label %58, label %61
58: ; preds = %56
%59 = load i32, i32* %8
%60 = add nsw i32 %59, -1
store i32 %60, i32* %8
br label %40
61: ; preds = %56
%62 = load i32, i32* %7
%63 = load i32, i32* %8
%64 = icmp sge i32 %62, %63
br i1 %64, label %65, label %66
65: ; preds = %61
br label %86
66: ; preds = %61
%67 = load i32*, i32** %4
%68 = load i32, i32* %7
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 %69
%71 = load i32, i32* %70
store i32 %71, i32* %9
%72 = load i32*, i32** %4
%73 = load i32, i32* %8
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 %74
%76 = load i32, i32* %75
%77 = load i32*, i32** %4
%78 = load i32, i32* %7
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %77, i64 %79
store i32 %76, i32* %80
%81 = load i32, i32* %9
%82 = load i32*, i32** %4
%83 = load i32, i32* %8
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %82, i64 %84
store i32 %81, i32* %85
br label %13
86: ; preds = %65
%87 = load i32*, i32** %4
%88 = load i32, i32* %5
%89 = sext i32 %88 to i64
%90 = getelementptr inbounds i32, i32* %87, i64 %89
%91 = load i32, i32* %90
store i32 %91, i32* %9
%92 = load i32*, i32** %4
%93 = load i32, i32* %8
%94 = sext i32 %93 to i64
%95 = getelementptr inbounds i32, i32* %92, i64 %94
%96 = load i32, i32* %95
%97 = load i32*, i32** %4
%98 = load i32, i32* %5
%99 = sext i32 %98 to i64
%100 = getelementptr inbounds i32, i32* %97, i64 %99
store i32 %96, i32* %100
%101 = load i32, i32* %9
%102 = load i32*, i32** %4
%103 = load i32, i32* %8
%104 = sext i32 %103 to i64
%105 = getelementptr inbounds i32, i32* %102, i64 %104
store i32 %101, i32* %105
%106 = load i32, i32* %8
ret i32 %106
}

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