int partition(int numbers[], int len) {
  int tmp = numbers[0];
  int low = 0;
  int high = len - 1;
  while (low < high) {
    while (low < high && tmp <= numbers[high])
      high--;
    numbers[low] = numbers[high];
    while (low < high && numbers[low] <= tmp)
      low++;
    numbers[high] = numbers[low];
  }
  numbers[low] = tmp;
  return low;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11ec <partition+0xec>
jmp    1135 <partition+0x35>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x19(%rbp)
jge    115a <partition+0x5a>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x19(%rbp)
mov    -0x19(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    116a <partition+0x6a>
jmp    1178 <partition+0x78>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1135 <partition+0x35>
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    -0x14(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x1a(%rbp)
jge    11b3 <partition+0xb3>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x1a(%rbp)
mov    -0x1a(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11c3 <partition+0xc3>
jmp    11d1 <partition+0xd1>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    118e <partition+0x8e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1124 <partition+0x24>
mov    -0x10(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
mov    (%rdi),%r9d
xor    %edx,%edx
cmp    $0x2,%esi
jl     119b <partition+0x9b>
add    $0xffffffff,%esi
xor    %edx,%edx
jmp    1126 <partition+0x26>
mov    %r8,%rax
mov    %esi,%edx
mov    (%rdi,%rax,4),%ecx
mov    %ecx,(%rdi,%r8,4)
cmp    %r8d,%edx
jge    119b <partition+0x9b>
cmp    %esi,%edx
jge    1150 <partition+0x50>
movslq %esi,%rsi
movslq %edx,%rax
cmp    (%rdi,%rsi,4),%r9d
jg     1153 <partition+0x53>
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
cmp    %rax,%rsi
jg     1130 <partition+0x30>
mov    %edx,%esi
jmp    1153 <partition+0x53>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movslq %edx,%rax
movslq %esi,%r8
mov    (%rdi,%r8,4),%ecx
mov    %ecx,(%rdi,%rax,4)
cmp    %r8d,%edx
jge    111d <partition+0x1d>
cmp    %r9d,%ecx
jle    1170 <partition+0x70>
mov    %rax,%rdx
jmp    1193 <partition+0x93>
nopl   0x0(%rax)
lea    -0x1(%r8),%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
cmp    %rax,%rcx
je     1115 <partition+0x15>
lea    0x1(%rax),%rdx
cmp    %r9d,0x4(%rdi,%rax,4)
mov    %rdx,%rax
jle    1180 <partition+0x80>
movslq %edx,%rax
jmp    111a <partition+0x1a>
movslq %edx,%rax
mov    %r9d,(%rdi,%rax,4)
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @partition(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
%8 = load i32*, i32** %3
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %8, i64 0
%10 = load i32, i32* %9
store i32 %10, i32* %5
store i32 0, i32* %6
%11 = load i32, i32* %4
%12 = sub nsw i32 %11, 1
store i32 %12, i32* %7
br label %13
13: ; preds = %62, %2
%14 = load i32, i32* %6
%15 = load i32, i32* %7
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %72
17: ; preds = %13
br label %18
18: ; preds = %32, %17
%19 = load i32, i32* %6
%20 = load i32, i32* %7
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %30
22: ; preds = %18
%23 = load i32, i32* %5
%24 = load i32*, i32** %3
%25 = load i32, i32* %7
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = icmp sle i32 %23, %28
br label %30
30: ; preds = %22, %18
%31 = phi i1 [ false, %18 ], [ %29, %22 ]
br i1 %31, label %32, label %35
32: ; preds = %30
%33 = load i32, i32* %7
%34 = add nsw i32 %33, -1
store i32 %34, i32* %7
br label %18
35: ; preds = %30
%36 = load i32*, i32** %3
%37 = load i32, i32* %7
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = load i32*, i32** %3
%42 = load i32, i32* %6
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %43
store i32 %40, i32* %44
br label %45
45: ; preds = %59, %35
%46 = load i32, i32* %6
%47 = load i32, i32* %7
%48 = icmp slt i32 %46, %47
br i1 %48, label %49, label %57
49: ; preds = %45
%50 = load i32*, i32** %3
%51 = load i32, i32* %6
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 %52
%54 = load i32, i32* %53
%55 = load i32, i32* %5
%56 = icmp sle i32 %54, %55
br label %57
57: ; preds = %49, %45
%58 = phi i1 [ false, %45 ], [ %56, %49 ]
br i1 %58, label %59, label %62
59: ; preds = %57
%60 = load i32, i32* %6
%61 = add nsw i32 %60, 1
store i32 %61, i32* %6
br label %45
62: ; preds = %57
%63 = load i32*, i32** %3
%64 = load i32, i32* %6
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %65
%67 = load i32, i32* %66
%68 = load i32*, i32** %3
%69 = load i32, i32* %7
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %68, i64 %70
store i32 %67, i32* %71
br label %13
72: ; preds = %13
%73 = load i32, i32* %5
%74 = load i32*, i32** %3
%75 = load i32, i32* %6
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %74, i64 %76
store i32 %73, i32* %77
%78 = load i32, i32* %6
ret i32 %78
}

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