int partition(char a[], int l, int r) {
  char pivot;
  char tmp;
  pivot = a[(l + r) / 2];
  while (l <= r) {
    while (a[l] < pivot)
      l++;
    while (pivot < a[r])
      r--;
    if (l <= r) {
      tmp = a[l];
      a[l] = a[r];
      a[r] = tmp;
      l++;
      r--;
    }
  }
  return l;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x11(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     11ea <partition+0xea>
jmp    1144 <partition+0x44>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
movsbl -0x11(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    116a <partition+0x6a>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1144 <partition+0x44>
jmp    116f <partition+0x6f>
movsbl -0x11(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rdx
movsbl (%rcx,%rdx,1),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1195 <partition+0x95>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    116f <partition+0x6f>
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     11e5 <partition+0xe5>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x12(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x12(%rbp),%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1133 <partition+0x33>
mov    -0xc(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbp
push   %rbx
mov    %esi,%eax
cmp    %edx,%esi
jle    110b <partition+0xb>
pop    %rbx
pop    %rbp
ret
lea    (%rdx,%rax,1),%ecx
mov    %ecx,%esi
shr    $0x1f,%esi
add    %ecx,%esi
sar    %esi
movslq %esi,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,1),%r9b
lea    0x1(%rdi),%r8
jmp    1136 <partition+0x36>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %ebp,%edx
cmp    %ebp,%eax
jg     1108 <partition+0x8>
movslq %eax,%rsi
add    %rdi,%rsi
mov    %eax,%r11d
nop
movzbl (%rsi),%r10d
add    $0x1,%rsi
add    $0x1,%r11d
cmp    %r9b,%r10b
jl     1140 <partition+0x40>
lea    -0x1(%r11),%eax
movslq %edx,%rcx
add    %r8,%rcx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movzbl -0x1(%rcx),%ebx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
add    $0xffffffff,%edx
cmp    %bl,%r9b
jl     1160 <partition+0x60>
lea    0x1(%rdx),%ebp
cmp    %ebp,%eax
jg     1130 <partition+0x30>
mov    %bl,-0x1(%rsi)
mov    %r10b,(%rcx)
mov    %edx,%ebp
mov    %r11d,%eax
jmp    1130 <partition+0x30>

LLVM IR (-O0):
define i32 @partition(i8* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i8
%8 = alloca i8
store i8* %0, i8** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%9 = load i8*, i8** %4
%10 = load i32, i32* %5
%11 = load i32, i32* %6
%12 = add nsw i32 %10, %11
%13 = sdiv i32 %12, 2
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i8, i8* %9, i64 %14
%16 = load i8, i8* %15
store i8 %16, i8* %7
br label %17
17: ; preds = %77, %3
%18 = load i32, i32* %5
%19 = load i32, i32* %6
%20 = icmp sle i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %78
21: ; preds = %17
br label %22
22: ; preds = %32, %21
%23 = load i8*, i8** %4
%24 = load i32, i32* %5
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %23, i64 %25
%27 = load i8, i8* %26
%28 = sext i8 %27 to i32
%29 = load i8, i8* %7
%30 = sext i8 %29 to i32
%31 = icmp slt i32 %28, %30
br i1 %31, label %32, label %35
32: ; preds = %22
%33 = load i32, i32* %5
%34 = add nsw i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %5
br label %22
35: ; preds = %22
br label %36
36: ; preds = %46, %35
%37 = load i8, i8* %7
%38 = sext i8 %37 to i32
%39 = load i8*, i8** %4
%40 = load i32, i32* %6
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %39, i64 %41
%43 = load i8, i8* %42
%44 = sext i8 %43 to i32
%45 = icmp slt i32 %38, %44
br i1 %45, label %46, label %49
46: ; preds = %36
%47 = load i32, i32* %6
%48 = add nsw i32 %47, -1
store i32 %48, i32* %6
br label %36
49: ; preds = %36
%50 = load i32, i32* %5
%51 = load i32, i32* %6
%52 = icmp sle i32 %50, %51
br i1 %52, label %53, label %77
53: ; preds = %49
%54 = load i8*, i8** %4
%55 = load i32, i32* %5
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i8, i8* %54, i64 %56
%58 = load i8, i8* %57
store i8 %58, i8* %8
%59 = load i8*, i8** %4
%60 = load i32, i32* %6
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i8, i8* %59, i64 %61
%63 = load i8, i8* %62
%64 = load i8*, i8** %4
%65 = load i32, i32* %5
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i8, i8* %64, i64 %66
store i8 %63, i8* %67
%68 = load i8, i8* %8
%69 = load i8*, i8** %4
%70 = load i32, i32* %6
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i8, i8* %69, i64 %71
store i8 %68, i8* %72
%73 = load i32, i32* %5
%74 = add nsw i32 %73, 1
store i32 %74, i32* %5
%75 = load i32, i32* %6
%76 = add nsw i32 %75, -1
store i32 %76, i32* %6
br label %77
77: ; preds = %53, %49
br label %17
78: ; preds = %17
%79 = load i32, i32* %5
ret i32 %79
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @partition(i8* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = add nsw i32 %2, %1
%5 = sdiv i32 %4, 2
%6 = sext i32 %5 to i64
%7 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %6
%8 = load i8, i8* %7
%9 = icmp sgt i32 %1, %2
br i1 %9, label %41, label %10
10: ; preds = %3, %37
%11 = phi i32 [ %39, %37 ], [ %1, %3 ]
%12 = phi i32 [ %38, %37 ], [ %2, %3 ]
%13 = sext i32 %11 to i64
br label %14
14: ; preds = %14, %10
%15 = phi i64 [ %19, %14 ], [ %13, %10 ]
%16 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %15
%17 = load i8, i8* %16
%18 = icmp slt i8 %17, %8
%19 = add i64 %15, 1
br i1 %18, label %14, label %20
20: ; preds = %14
%21 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %15
%22 = trunc i64 %15 to i32
%23 = sext i32 %12 to i64
br label %24
24: ; preds = %24, %20
%25 = phi i64 [ %29, %24 ], [ %23, %20 ]
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %25
%27 = load i8, i8* %26
%28 = icmp slt i8 %8, %27
%29 = add i64 %25, -1
br i1 %28, label %24, label %30
30: ; preds = %24
%31 = trunc i64 %25 to i32
%32 = icmp sgt i32 %22, %31
br i1 %32, label %37, label %33
33: ; preds = %30
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %25
store i8 %27, i8* %21
store i8 %17, i8* %34
%35 = add nsw i32 %22, 1
%36 = add nsw i32 %31, -1
br label %37
37: ; preds = %33, %30
%38 = phi i32 [ %36, %33 ], [ %31, %30 ]
%39 = phi i32 [ %35, %33 ], [ %22, %30 ]
%40 = icmp sgt i32 %39, %38
br i1 %40, label %41, label %10
41: ; preds = %37, %3
%42 = phi i32 [ %1, %3 ], [ %39, %37 ]
ret i32 %42
}