int partition(int arr[], int low, int high) {
  int pivot = arr[high];
  int pivotIndex = low - 1;
  int i;
  for (i = low; i <= high - 1; i++) {
    if (arr[i] < pivot) {
      int temp;
      pivotIndex += 1;
      temp = arr[pivotIndex];
      arr[pivotIndex] = arr[i];
      arr[i] = temp;
    }
  }
  int temp;
  temp = arr[pivotIndex];
  pivotIndex += 1;
  arr[pivotIndex] = arr[high];
  arr[high] = temp;
  return pivotIndex;
}


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
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
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     119e <partition+0x9e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    118b <partition+0x8b>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1190 <partition+0x90>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    112b <partition+0x2b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%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    -0x24(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
movslq %edx,%r8
mov    (%rdi,%r8,4),%r9d
lea    -0x1(%rsi),%r11d
cmp    %r8d,%esi
jge    1141 <partition+0x41>
movslq %esi,%rcx
sub    %esi,%edx
mov    %rcx,%r10
not    %r10
test   $0x1,%dl
je     1138 <partition+0x38>
mov    (%rdi,%rcx,4),%edx
cmp    %r9d,%edx
jge    1134 <partition+0x34>
mov    (%rdi,%rcx,4),%eax
mov    %edx,(%rdi,%rcx,4)
mov    %eax,(%rdi,%rcx,4)
mov    %esi,%r11d
add    $0x1,%rcx
add    %r8,%r10
jne    1169 <partition+0x69>
mov    (%rdi,%r8,4),%r9d
movslq %r11d,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%edx
lea    0x1(%rcx),%eax
mov    %r9d,0x4(%rdi,%rcx,4)
mov    %edx,(%rdi,%r8,4)
ret
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x2,%rcx
cmp    %rcx,%r8
je     113d <partition+0x3d>
mov    (%rdi,%rcx,4),%edx
cmp    %r9d,%edx
jge    1183 <partition+0x83>
movslq %r11d,%rsi
add    $0x1,%r11d
mov    0x4(%rdi,%rsi,4),%eax
mov    %edx,0x4(%rdi,%rsi,4)
mov    %eax,(%rdi,%rcx,4)
mov    0x4(%rdi,%rcx,4),%edx
cmp    %r9d,%edx
jge    1160 <partition+0x60>
movslq %r11d,%rax
add    $0x1,%r11d
mov    0x4(%rdi,%rax,4),%esi
mov    %edx,0x4(%rdi,%rax,4)
mov    %esi,0x4(%rdi,%rcx,4)
jmp    1160 <partition+0x60>

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
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%12 = load i32*, i32** %4
%13 = load i32, i32* %6
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %14
%16 = load i32, i32* %15
store i32 %16, i32* %7
%17 = load i32, i32* %5
%18 = sub nsw i32 %17, 1
store i32 %18, i32* %8
%19 = load i32, i32* %5
store i32 %19, i32* %9
br label %20
20: ; preds = %56, %3
%21 = load i32, i32* %9
%22 = load i32, i32* %6
%23 = sub nsw i32 %22, 1
%24 = icmp sle i32 %21, %23
br i1 %24, label %25, label %59
25: ; preds = %20
%26 = load i32*, i32** %4
%27 = load i32, i32* %9
%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 %55
33: ; preds = %25
%34 = load i32, i32* %8
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %8
%36 = load i32*, i32** %4
%37 = load i32, i32* %8
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
store i32 %40, i32* %10
%41 = load i32*, i32** %4
%42 = load i32, i32* %9
%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* %8
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
store i32 %45, i32* %49
%50 = load i32, i32* %10
%51 = load i32*, i32** %4
%52 = load i32, i32* %9
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %53
store i32 %50, i32* %54
br label %55
55: ; preds = %33, %25
br label %56
56: ; preds = %55
%57 = load i32, i32* %9
%58 = add nsw i32 %57, 1
store i32 %58, i32* %9
br label %20
59: ; preds = %20
%60 = load i32*, i32** %4
%61 = load i32, i32* %8
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 %62
%64 = load i32, i32* %63
store i32 %64, i32* %11
%65 = load i32, i32* %8
%66 = add nsw i32 %65, 1
store i32 %66, i32* %8
%67 = load i32*, i32** %4
%68 = load i32, i32* %6
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 %69
%71 = load i32, i32* %70
%72 = load i32*, i32** %4
%73 = load i32, i32* %8
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 %74
store i32 %71, i32* %75
%76 = load i32, i32* %11
%77 = load i32*, i32** %4
%78 = load i32, i32* %6
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %77, i64 %79
store i32 %76, i32* %80
%81 = load i32, i32* %8
ret i32 %81
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @partition(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = sext i32 %2 to i64
%5 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %4
%6 = load i32, i32* %5
%7 = add nsw i32 %1, -1
%8 = icmp slt i32 %1, %2
br i1 %8, label %9, label %61
9: ; preds = %3
%10 = sext i32 %1 to i64
%11 = sub nsw i64 %4, %10
%12 = xor i64 %10, -1
%13 = and i64 %11, 1
%14 = icmp eq i64 %13, 0
br i1 %14, label %26, label %15
15: ; preds = %9
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %10
%17 = load i32, i32* %16
%18 = icmp slt i32 %17, %6
br i1 %18, label %19, label %23
19: ; preds = %15
%20 = sext i32 %1 to i64
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
store i32 %17, i32* %21
store i32 %22, i32* %16
br label %23
23: ; preds = %19, %15
%24 = phi i32 [ %1, %19 ], [ %7, %15 ]
%25 = add nsw i64 %10, 1
br label %26
26: ; preds = %23, %9
%27 = phi i32 [ undef, %9 ], [ %24, %23 ]
%28 = phi i64 [ %10, %9 ], [ %25, %23 ]
%29 = phi i32 [ %7, %9 ], [ %24, %23 ]
%30 = sub nsw i64 0, %4
%31 = icmp eq i64 %12, %30
br i1 %31, label %58, label %32
32: ; preds = %26, %54
%33 = phi i64 [ %56, %54 ], [ %28, %26 ]
%34 = phi i32 [ %55, %54 ], [ %29, %26 ]
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %33
%36 = load i32, i32* %35
%37 = icmp slt i32 %36, %6
br i1 %37, label %38, label %43
38: ; preds = %32
%39 = add nsw i32 %34, 1
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
store i32 %36, i32* %41
store i32 %42, i32* %35
br label %43
43: ; preds = %32, %38
%44 = phi i32 [ %39, %38 ], [ %34, %32 ]
%45 = add nsw i64 %33, 1
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = icmp slt i32 %47, %6
br i1 %48, label %49, label %54
49: ; preds = %43
%50 = add nsw i32 %44, 1
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
store i32 %47, i32* %52
store i32 %53, i32* %46
br label %54
54: ; preds = %49, %43
%55 = phi i32 [ %50, %49 ], [ %44, %43 ]
%56 = add nsw i64 %33, 2
%57 = icmp eq i64 %56, %4
br i1 %57, label %58, label %32
58: ; preds = %54, %26
%59 = phi i32 [ %27, %26 ], [ %55, %54 ]
%60 = load i32, i32* %5
br label %61
61: ; preds = %58, %3
%62 = phi i32 [ %6, %3 ], [ %60, %58 ]
%63 = phi i32 [ %7, %3 ], [ %59, %58 ]
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %64
%66 = load i32, i32* %65
%67 = add nsw i32 %63, 1
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %68
store i32 %62, i32* %69
store i32 %66, i32* %5
ret i32 %67
}