int partition(int x[], int low, int high) {
  int left = low, right = high, temp, pivot = low;
  int piv = x[low], i;
  while (left < right) {
    while (x[left] <= piv) {
      left++;
    }
    while (x[right] > piv) {
      right--;
    }
    if (left < right) {
      temp = x[left];
      x[left] = x[right];
      x[right] = temp;
    }
  }
  x[low] = x[right];
  x[right] = piv;
  return right;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11cb <partition+0xcb>
jmp    113f <partition+0x3f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jg     1161 <partition+0x61>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    113f <partition+0x3f>
jmp    1166 <partition+0x66>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jle    1188 <partition+0x88>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1166 <partition+0x66>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11c6 <partition+0xc6>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    112e <partition+0x2e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbx
movslq %esi,%r8
mov    (%rdi,%r8,4),%r10d
cmp    %edx,%r8d
jge    116b <partition+0x6b>
lea    0x4(%rdi),%r9
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %esi,%rsi
lea    (%rdi,%rsi,4),%rax
add    $0xffffffff,%esi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rax),%r11d
add    $0x4,%rax
add    $0x1,%esi
cmp    %r10d,%r11d
jle    1130 <partition+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 <partition+0x50>
cmp    %edx,%esi
jge    116b <partition+0x6b>
mov    %ebx,-0x4(%rax)
mov    %r11d,(%rcx)
jmp    1120 <partition+0x20>
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 @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
%12 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%13 = load i32, i32* %5
store i32 %13, i32* %7
%14 = load i32, i32* %6
store i32 %14, i32* %8
%15 = load i32, i32* %5
store i32 %15, i32* %10
%16 = load i32*, i32** %4
%17 = load i32, i32* %5
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
store i32 %20, i32* %11
br label %21
21: ; preds = %73, %3
%22 = load i32, i32* %7
%23 = load i32, i32* %8
%24 = icmp slt i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %74
25: ; preds = %21
br label %26
26: ; preds = %34, %25
%27 = load i32*, i32** %4
%28 = load i32, i32* %7
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
%32 = load i32, i32* %11
%33 = icmp sle i32 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %37
34: ; preds = %26
%35 = load i32, i32* %7
%36 = add nsw i32 %35, 1
store i32 %36, i32* %7
br label %26
37: ; preds = %26
br label %38
38: ; preds = %46, %37
%39 = load i32*, i32** %4
%40 = load i32, i32* %8
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = load i32, i32* %11
%45 = icmp sgt i32 %43, %44
br i1 %45, label %46, label %49
46: ; preds = %38
%47 = load i32, i32* %8
%48 = add nsw i32 %47, -1
store i32 %48, i32* %8
br label %38
49: ; preds = %38
%50 = load i32, i32* %7
%51 = load i32, i32* %8
%52 = icmp slt i32 %50, %51
br i1 %52, label %53, label %73
53: ; preds = %49
%54 = load i32*, i32** %4
%55 = load i32, i32* %7
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %56
%58 = load i32, i32* %57
store i32 %58, i32* %9
%59 = load i32*, i32** %4
%60 = load i32, i32* %8
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 %61
%63 = load i32, i32* %62
%64 = load i32*, i32** %4
%65 = load i32, i32* %7
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 %66
store i32 %63, i32* %67
%68 = load i32, i32* %9
%69 = load i32*, i32** %4
%70 = load i32, i32* %8
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %69, i64 %71
store i32 %68, i32* %72
br label %73
73: ; preds = %53, %49
br label %21
74: ; preds = %21
%75 = load i32*, i32** %4
%76 = load i32, i32* %8
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i64 %77
%79 = load i32, i32* %78
%80 = load i32*, i32** %4
%81 = load i32, i32* %5
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %80, i64 %82
store i32 %79, i32* %83
%84 = load i32, i32* %11
%85 = load i32*, i32** %4
%86 = load i32, i32* %8
%87 = sext i32 %86 to i64
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %85, i64 %87
store i32 %84, i32* %88
%89 = load i32, i32* %8
ret i32 %89
}

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