int partition(int *list, int lower, int upper) {
  int pivotValue = list[lower];
  int temp = 0, i, j;
  for (i = lower + 1, j = lower + 1; (i <= upper && j <= upper);) {
    while (list[i] <= pivotValue && i <= upper) {
      ++i;
    }
    j = i;
    while (list[j] >= pivotValue && j <= upper) {
      ++j;
    }
    if (i > upper || j > upper) {
      break;
    }
    temp = list[i];
    list[i] = list[j];
    list[j] = temp;
    ++i;
    ++j;
  }
  i--;
  temp = list[i];
  list[i] = pivotValue;
  list[lower] = temp;
  return i;
}


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)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x21(%rbp)
jg     1152 <partition+0x52>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x21(%rbp)
mov    -0x21(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1162 <partition+0x62>
jmp    1259 <partition+0x159>
jmp    1167 <partition+0x67>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x22(%rbp)
jg     118c <partition+0x8c>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x22(%rbp)
mov    -0x22(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    119c <partition+0x9c>
jmp    11aa <partition+0xaa>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1167 <partition+0x67>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x23(%rbp)
jl     11d5 <partition+0xd5>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x23(%rbp)
mov    -0x23(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11e5 <partition+0xe5>
jmp    11f3 <partition+0xf3>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11b0 <partition+0xb0>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     120b <partition+0x10b>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jle    1210 <partition+0x110>
jmp    1259 <partition+0x159>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1135 <partition+0x35>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%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   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
movslq %esi,%r8
mov    (%rdi,%r8,4),%r11d
lea    0x1(%r8),%eax
cmp    %edx,%r8d
jge    11a7 <partition+0xa7>
movslq %edx,%r15
movabs $0xffffffff00000000,%r9
ff ff ff
movabs $0x100000000,%r10
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %eax,%rcx
mov    %rcx,%rbx
shl    $0x20,%rbx
add    %r9,%rbx
nopl   (%rax)
add    %r10,%rbx
mov    (%rdi,%rcx,4),%esi
lea    0x1(%rcx),%rax
cmp    %r11d,%esi
jg     1167 <partition+0x67>
cmp    %r15,%rcx
mov    %rax,%rcx
jle    1150 <partition+0x50>
lea    -0x1(%rax),%r14d
sar    $0x20,%rbx
nop
mov    (%rdi,%rbx,4),%ebp
lea    0x1(%rbx),%rcx
cmp    %r11d,%ebp
jl     1184 <partition+0x84>
cmp    %r15,%rbx
mov    %rcx,%rbx
jle    1170 <partition+0x70>
cmp    %edx,%r14d
jg     11a4 <partition+0xa4>
lea    -0x1(%rcx),%rbx
cmp    %edx,%ebx
jg     11a4 <partition+0xa4>
mov    %ebp,-0x4(%rdi,%rax,4)
mov    %esi,-0x4(%rdi,%rcx,4)
cmp    %edx,%r14d
jge    11a7 <partition+0xa7>
cmp    %edx,%ebx
jl     1140 <partition+0x40>
jmp    11a7 <partition+0xa7>
mov    %r14d,%eax
movslq %eax,%rcx
add    $0xffffffff,%eax
mov    -0x4(%rdi,%rcx,4),%edx
mov    %r11d,-0x4(%rdi,%rcx,4)
mov    %edx,(%rdi,%r8,4)
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
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
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%11 = load i32*, i32** %4
%12 = load i32, i32* %5
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
store i32 %15, i32* %7
store i32 0, i32* %8
%16 = load i32, i32* %5
%17 = add nsw i32 %16, 1
store i32 %17, i32* %9
%18 = load i32, i32* %5
%19 = add nsw i32 %18, 1
store i32 %19, i32* %10
br label %20
20: ; preds = %76, %3
%21 = load i32, i32* %9
%22 = load i32, i32* %6
%23 = icmp sle i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %28
24: ; preds = %20
%25 = load i32, i32* %10
%26 = load i32, i32* %6
%27 = icmp sle i32 %25, %26
br label %28
28: ; preds = %24, %20
%29 = phi i1 [ false, %20 ], [ %27, %24 ]
br i1 %29, label %30, label %100
30: ; preds = %28
br label %31
31: ; preds = %45, %30
%32 = load i32*, i32** %4
%33 = load i32, i32* %9
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = load i32, i32* %7
%38 = icmp sle i32 %36, %37
br i1 %38, label %39, label %43
39: ; preds = %31
%40 = load i32, i32* %9
%41 = load i32, i32* %6
%42 = icmp sle i32 %40, %41
br label %43
43: ; preds = %39, %31
%44 = phi i1 [ false, %31 ], [ %42, %39 ]
br i1 %44, label %45, label %48
45: ; preds = %43
%46 = load i32, i32* %9
%47 = add nsw i32 %46, 1
store i32 %47, i32* %9
br label %31
48: ; preds = %43
%49 = load i32, i32* %9
store i32 %49, i32* %10
br label %50
50: ; preds = %64, %48
%51 = load i32*, i32** %4
%52 = load i32, i32* %10
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
%56 = load i32, i32* %7
%57 = icmp sge i32 %55, %56
br i1 %57, label %58, label %62
58: ; preds = %50
%59 = load i32, i32* %10
%60 = load i32, i32* %6
%61 = icmp sle i32 %59, %60
br label %62
62: ; preds = %58, %50
%63 = phi i1 [ false, %50 ], [ %61, %58 ]
br i1 %63, label %64, label %67
64: ; preds = %62
%65 = load i32, i32* %10
%66 = add nsw i32 %65, 1
store i32 %66, i32* %10
br label %50
67: ; preds = %62
%68 = load i32, i32* %9
%69 = load i32, i32* %6
%70 = icmp sgt i32 %68, %69
br i1 %70, label %75, label %71
71: ; preds = %67
%72 = load i32, i32* %10
%73 = load i32, i32* %6
%74 = icmp sgt i32 %72, %73
br i1 %74, label %75, label %76
75: ; preds = %71, %67
br label %100
76: ; preds = %71
%77 = load i32*, i32** %4
%78 = load i32, i32* %9
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %77, i64 %79
%81 = load i32, i32* %80
store i32 %81, i32* %8
%82 = load i32*, i32** %4
%83 = load i32, i32* %10
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %82, i64 %84
%86 = load i32, i32* %85
%87 = load i32*, i32** %4
%88 = load i32, i32* %9
%89 = sext i32 %88 to i64
%90 = getelementptr inbounds i32, i32* %87, i64 %89
store i32 %86, i32* %90
%91 = load i32, i32* %8
%92 = load i32*, i32** %4
%93 = load i32, i32* %10
%94 = sext i32 %93 to i64
%95 = getelementptr inbounds i32, i32* %92, i64 %94
store i32 %91, i32* %95
%96 = load i32, i32* %9
%97 = add nsw i32 %96, 1
store i32 %97, i32* %9
%98 = load i32, i32* %10
%99 = add nsw i32 %98, 1
store i32 %99, i32* %10
br label %20
100: ; preds = %75, %28
%101 = load i32, i32* %9
%102 = add nsw i32 %101, -1
store i32 %102, i32* %9
%103 = load i32*, i32** %4
%104 = load i32, i32* %9
%105 = sext i32 %104 to i64
%106 = getelementptr inbounds i32, i32* %103, i64 %105
%107 = load i32, i32* %106
store i32 %107, i32* %8
%108 = load i32, i32* %7
%109 = load i32*, i32** %4
%110 = load i32, i32* %9
%111 = sext i32 %110 to i64
%112 = getelementptr inbounds i32, i32* %109, i64 %111
store i32 %108, i32* %112
%113 = load i32, i32* %8
%114 = load i32*, i32** %4
%115 = load i32, i32* %5
%116 = sext i32 %115 to i64
%117 = getelementptr inbounds i32, i32* %114, i64 %116
store i32 %113, i32* %117
%118 = load i32, i32* %9
ret i32 %118
}

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 = add nsw i32 %1, 1
%8 = icmp slt i32 %1, %2
br i1 %8, label %9, label %48
9: ; preds = %3
%10 = sext i32 %2 to i64
br label %11
11: ; preds = %9, %40
%12 = phi i32 [ %42, %40 ], [ %7, %9 ]
%13 = sext i32 %12 to i64
br label %14
14: ; preds = %14, %11
%15 = phi i64 [ %21, %14 ], [ %13, %11 ]
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
%18 = icmp sle i32 %17, %6
%19 = icmp sle i64 %15, %10
%20 = select i1 %18, i1 %19, i1 false
%21 = add i64 %15, 1
br i1 %20, label %14, label %22
22: ; preds = %14
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
%24 = trunc i64 %15 to i32
%25 = shl i64 %15, 32
%26 = ashr exact i64 %25, 32
br label %27
27: ; preds = %27, %22
%28 = phi i64 [ %34, %27 ], [ %26, %22 ]
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
%31 = icmp sge i32 %30, %6
%32 = icmp sle i64 %28, %10
%33 = select i1 %31, i1 %32, i1 false
%34 = add i64 %28, 1
br i1 %33, label %27, label %35
35: ; preds = %27
%36 = trunc i64 %28 to i32
%37 = icmp sgt i32 %24, %2
%38 = icmp sgt i32 %36, %2
%39 = select i1 %37, i1 true, i1 %38
br i1 %39, label %46, label %40
40: ; preds = %35
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %28
store i32 %30, i32* %23
store i32 %17, i32* %41
%42 = add nsw i32 %24, 1
%43 = icmp slt i32 %24, %2
%44 = icmp slt i32 %36, %2
%45 = select i1 %43, i1 %44, i1 false
br i1 %45, label %11, label %48
46: ; preds = %35
%47 = trunc i64 %15 to i32
br label %48
48: ; preds = %40, %46, %3
%49 = phi i32 [ %7, %3 ], [ %47, %46 ], [ %42, %40 ]
%50 = add nsw i32 %49, -1
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
store i32 %6, i32* %52
store i32 %53, i32* %5
ret i32 %50
}