int partition(int *a, int p, int r) {
  int x, i, j;
  x = a[r];
  i = p - 1;
  for (j = p; j < r; j += 1) {
    if (a[j] <= x) {
      i += 1;
      swap(&a, &a[j]);
    }
  }
  swap(&a[i + 1], &a[r]);
  return i + 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1195 <partition+0x85>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     1182 <partition+0x72>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
lea    -0x8(%rbp),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <swap@plt>
jmp    1187 <partition+0x77>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    113f <partition+0x2f>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
mov    $0x0,%al
call   1030 <swap@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%eax
mov    %rdi,%rsi
mov    %rdi,(%rsp)
movslq %edx,%r15
lea    -0x1(%rax),%r12d
cmp    %r15d,%eax
jge    1176 <partition+0x66>
mov    (%rsi,%r15,4),%r13d
movslq %eax,%rbx
shl    $0x2,%rbx
mov    %r15d,%ebp
sub    %eax,%ebp
mov    %rsp,%r14
jmp    115d <partition+0x4d>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    (%rsp),%rsi
add    $0x4,%rbx
add    $0xffffffff,%ebp
je     1176 <partition+0x66>
cmp    %r13d,(%rsi,%rbx,1)
jg     1150 <partition+0x40>
add    %rbx,%rsi
add    $0x1,%r12d
mov    %r14,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1030 <swap@plt>
jmp    1150 <partition+0x40>
movslq %r12d,%rax
add    $0x1,%r12d
lea    (%rsi,%rax,4),%rdi
add    $0x4,%rdi
lea    (%rsi,%r15,4),%rsi
xor    %eax,%eax
call   1030 <swap@plt>
mov    %r12d,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
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** %4
%11 = load i32, i32* %6
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %12
%14 = load i32, i32* %13
store i32 %14, i32* %7
%15 = load i32, i32* %5
%16 = sub nsw i32 %15, 1
store i32 %16, i32* %8
%17 = load i32, i32* %5
store i32 %17, i32* %9
br label %18
18: ; preds = %39, %3
%19 = load i32, i32* %9
%20 = load i32, i32* %6
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %42
22: ; preds = %18
%23 = load i32*, i32** %4
%24 = load i32, i32* %9
%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 sle i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %38
30: ; preds = %22
%31 = load i32, i32* %8
%32 = add nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %8
%33 = load i32*, i32** %4
%34 = load i32, i32* %9
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %35
%37 = call i32 (i32**, i32*, ...) bitcast (i32 (...)* @swap to i32 (i32**, i32*, ...)*)(i32** %4, i32* %36)
br label %38
38: ; preds = %30, %22
br label %39
39: ; preds = %38
%40 = load i32, i32* %9
%41 = add nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %9
br label %18
42: ; preds = %18
%43 = load i32*, i32** %4
%44 = load i32, i32* %8
%45 = add nsw i32 %44, 1
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %46
%48 = load i32*, i32** %4
%49 = load i32, i32* %6
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %50
%52 = call i32 (i32*, i32*, ...) bitcast (i32 (...)* @swap to i32 (i32*, i32*, ...)*)(i32* %47, i32* %51)
%53 = load i32, i32* %8
%54 = add nsw i32 %53, 1
ret i32 %54
}

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