int partition(int array[], int start, int end) {
  int pivot = array[start];
  int i = start + 1;
  int j = start;
  for (; i <= end; i++) {
    if (array[i] <= pivot) {
      j++;
      int temp = array[i];
      array[i] = array[j];
      array[j] = temp;
    }
  }
  int temp = array[j];
  array[j] = pivot;
  array[start] = 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    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     1199 <partition+0x99>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     1186 <partition+0x86>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%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    118b <partition+0x8b>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    112b <partition+0x2b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbx
mov    %esi,%eax
movslq %esi,%r8
mov    (%rdi,%r8,4),%r11d
cmp    %edx,%r8d
jge    1125 <partition+0x25>
movslq %edx,%r10
sub    %r8d,%edx
mov    %r8,%r9
not    %r9
test   $0x1,%dl
jne    112d <partition+0x2d>
mov    %r8,%rdx
jmp    114e <partition+0x4e>
mov    %r11d,%ecx
mov    %r8,%rdx
jmp    1159 <partition+0x59>
lea    0x1(%r8),%rdx
mov    0x4(%rdi,%r8,4),%ecx
cmp    %r11d,%ecx
jg     114e <partition+0x4e>
lea    0x1(%r8),%eax
mov    0x4(%rdi,%r8,4),%esi
mov    %esi,0x4(%rdi,%r8,4)
mov    %ecx,0x4(%rdi,%r8,4)
add    %r10,%r9
jne    1178 <partition+0x78>
movslq %eax,%rdx
mov    (%rdi,%rdx,4),%ecx
mov    %r11d,(%rdi,%rdx,4)
mov    %ecx,(%rdi,%r8,4)
pop    %rbx
ret
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %rcx,%rdx
cmp    %rcx,%r10
je     1153 <partition+0x53>
mov    0x4(%rdi,%rdx,4),%ecx
cmp    %r11d,%ecx
jg     1195 <partition+0x95>
movslq %eax,%r9
add    $0x1,%eax
mov    0x4(%rdi,%r9,4),%esi
mov    %esi,0x4(%rdi,%rdx,4)
mov    %ecx,0x4(%rdi,%r9,4)
lea    0x2(%rdx),%rcx
mov    0x8(%rdi,%rdx,4),%esi
cmp    %r11d,%esi
jg     1170 <partition+0x70>
movslq %eax,%r9
add    $0x1,%eax
mov    0x4(%rdi,%r9,4),%ebx
mov    %ebx,0x8(%rdi,%rdx,4)
mov    %esi,0x4(%rdi,%r9,4)
jmp    1170 <partition+0x70>

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* %5
%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 = add nsw i32 %17, 1
store i32 %18, i32* %8
%19 = load i32, i32* %5
store i32 %19, i32* %9
br label %20
20: ; preds = %55, %3
%21 = load i32, i32* %8
%22 = load i32, i32* %6
%23 = icmp sle i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %58
24: ; preds = %20
%25 = load i32*, i32** %4
%26 = load i32, i32* %8
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = load i32, i32* %7
%31 = icmp sle i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %54
32: ; preds = %24
%33 = load i32, i32* %9
%34 = add nsw i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %9
%35 = load i32*, i32** %4
%36 = load i32, i32* %8
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
store i32 %39, i32* %10
%40 = load i32*, i32** %4
%41 = load i32, i32* %9
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = load i32*, i32** %4
%46 = load i32, i32* %8
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 %47
store i32 %44, i32* %48
%49 = load i32, i32* %10
%50 = load i32*, i32** %4
%51 = load i32, i32* %9
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 %52
store i32 %49, i32* %53
br label %54
54: ; preds = %32, %24
br label %55
55: ; preds = %54
%56 = load i32, i32* %8
%57 = add nsw i32 %56, 1
store i32 %57, i32* %8
br label %20
58: ; preds = %20
%59 = load i32*, i32** %4
%60 = load i32, i32* %9
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 %61
%63 = load i32, i32* %62
store i32 %63, i32* %11
%64 = load i32, i32* %7
%65 = load i32*, i32** %4
%66 = load i32, i32* %9
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 %67
store i32 %64, i32* %68
%69 = load i32, i32* %11
%70 = load i32*, i32** %4
%71 = load i32, i32* %5
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 %72
store i32 %69, i32* %73
%74 = load i32, i32* %9
ret i32 %74
}

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