int split(int a[], int lower, int upper) {
  int i, p, q, t;
  p = lower + 1;
  q = upper;
  i = a[lower];
  while (q >= p) {
    while (a[p] < i)
      p++;
    while (a[q] > i)
      q--;
    if (q > p) {
      t = a[p];
      a[p] = a[q];
      a[q] = t;
    }
  }
  t = a[lower];
  a[lower] = a[q];
  a[q] = t;
  return q;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<split>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jl     11c8 <split+0xc8>
jmp    113c <split+0x3c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    115e <split+0x5e>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    113c <split+0x3c>
jmp    1163 <split+0x63>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jle    1185 <split+0x85>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1163 <split+0x63>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jle    11c3 <split+0xc3>
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    112b <split+0x2b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%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 -0xc(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<split>:
push   %rbx
movslq %esi,%r8
mov    (%rdi,%r8,4),%r10d
cmp    %edx,%r8d
jge    116f <split+0x6f>
add    $0x1,%esi
lea    0x4(%rdi),%r9
jmp    1124 <split+0x24>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %esi,%edx
jl     116b <split+0x6b>
movslq %esi,%rsi
lea    (%rdi,%rsi,4),%rax
add    $0xffffffff,%esi
xchg   %ax,%ax
mov    (%rax),%r11d
add    $0x4,%rax
add    $0x1,%esi
cmp    %r10d,%r11d
jl     1130 <split+0x30>
movslq %edx,%rcx
lea    0x1(%rcx),%edx
lea    (%r9,%rcx,4),%rcx
nopl   0x0(%rax)
mov    -0x4(%rcx),%ebx
add    $0xfffffffffffffffc,%rcx
add    $0xffffffff,%edx
cmp    %r10d,%ebx
jg     1150 <split+0x50>
cmp    %esi,%edx
jle    1120 <split+0x20>
mov    %ebx,-0x4(%rax)
mov    %r11d,(%rcx)
jmp    1120 <split+0x20>
mov    (%rdi,%r8,4),%r10d
movslq %edx,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%ecx
mov    %ecx,(%rdi,%r8,4)
mov    %r10d,(%rdi,%rax,4)
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @split(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
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%11 = load i32, i32* %5
%12 = add nsw i32 %11, 1
store i32 %12, i32* %8
%13 = load i32, i32* %6
store i32 %13, i32* %9
%14 = load i32*, i32** %4
%15 = load i32, i32* %5
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %16
%18 = load i32, i32* %17
store i32 %18, i32* %7
br label %19
19: ; preds = %71, %3
%20 = load i32, i32* %9
%21 = load i32, i32* %8
%22 = icmp sge i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %72
23: ; preds = %19
br label %24
24: ; preds = %32, %23
%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 slt i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %35
32: ; preds = %24
%33 = load i32, i32* %8
%34 = add nsw i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %8
br label %24
35: ; preds = %24
br label %36
36: ; preds = %44, %35
%37 = load i32*, i32** %4
%38 = load i32, i32* %9
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %39
%41 = load i32, i32* %40
%42 = load i32, i32* %7
%43 = icmp sgt i32 %41, %42
br i1 %43, label %44, label %47
44: ; preds = %36
%45 = load i32, i32* %9
%46 = add nsw i32 %45, -1
store i32 %46, i32* %9
br label %36
47: ; preds = %36
%48 = load i32, i32* %9
%49 = load i32, i32* %8
%50 = icmp sgt i32 %48, %49
br i1 %50, label %51, label %71
51: ; preds = %47
%52 = load i32*, i32** %4
%53 = load i32, i32* %8
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
store i32 %56, i32* %10
%57 = load i32*, i32** %4
%58 = load i32, i32* %9
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 %59
%61 = load i32, i32* %60
%62 = load i32*, i32** %4
%63 = load i32, i32* %8
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 %64
store i32 %61, i32* %65
%66 = load i32, i32* %10
%67 = load i32*, i32** %4
%68 = load i32, i32* %9
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 %69
store i32 %66, i32* %70
br label %71
71: ; preds = %51, %47
br label %19
72: ; preds = %19
%73 = load i32*, i32** %4
%74 = load i32, i32* %5
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 %75
%77 = load i32, i32* %76
store i32 %77, i32* %10
%78 = load i32*, i32** %4
%79 = load i32, i32* %9
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %78, i64 %80
%82 = load i32, i32* %81
%83 = load i32*, i32** %4
%84 = load i32, i32* %5
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = getelementptr inbounds i32, i32* %83, i64 %85
store i32 %82, i32* %86
%87 = load i32, i32* %10
%88 = load i32*, i32** %4
%89 = load i32, i32* %9
%90 = sext i32 %89 to i64
%91 = getelementptr inbounds i32, i32* %88, i64 %90
store i32 %87, i32* %91
%92 = load i32, i32* %9
ret i32 %92
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @split(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 %40
8: ; preds = %3
%9 = add nsw i32 %1, 1
br label %10
10: ; preds = %8, %35
%11 = phi i32 [ %31, %35 ], [ %2, %8 ]
%12 = phi i32 [ %22, %35 ], [ %9, %8 ]
%13 = sext i32 %12 to i64
br label %14
14: ; preds = %14, %10
%15 = phi i64 [ %19, %14 ], [ %13, %10 ]
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
%18 = icmp slt i32 %17, %6
%19 = add i64 %15, 1
br i1 %18, label %14, label %20
20: ; preds = %14
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
%22 = trunc i64 %15 to i32
%23 = sext i32 %11 to i64
br label %24
24: ; preds = %24, %20
%25 = phi i64 [ %29, %24 ], [ %23, %20 ]
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = icmp sgt i32 %27, %6
%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 %31, %22
br i1 %32, label %33, label %35
33: ; preds = %30
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %25
store i32 %27, i32* %21
store i32 %17, i32* %34
br label %35
35: ; preds = %33, %30
%36 = icmp slt i32 %31, %22
br i1 %36, label %37, label %10
37: ; preds = %35
%38 = trunc i64 %25 to i32
%39 = load i32, i32* %5
br label %40
40: ; preds = %37, %3
%41 = phi i32 [ %6, %3 ], [ %39, %37 ]
%42 = phi i32 [ %2, %3 ], [ %38, %37 ]
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
store i32 %45, i32* %5
store i32 %41, i32* %44
ret i32 %42
}