int partition(int a[], int left, int right) {
  int pivot;
  int k;
  int tmp;
  pivot = a[(left + right) / 2];
  while (left <= right) {
    if (a[left] < pivot)
      left++;
    if (pivot < a[right])
      right--;
    if (left <= right) {
      tmp = a[left];
      a[left] = a[right];
      a[right] = tmp;
      left++;
      right--;
    }
  }
  return left;
}


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
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     11ce <partition+0xce>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    115c <partition+0x5c>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    1179 <partition+0x79>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     11c9 <partition+0xc9>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1133 <partition+0x33>
mov    -0xc(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
mov    %esi,%eax
cmp    %edx,%esi
jle    1107 <partition+0x7>
ret
lea    (%rdx,%rax,1),%ecx
mov    %ecx,%esi
shr    $0x1f,%esi
add    %ecx,%esi
sar    %esi
movslq %esi,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%r8d
jmp    1124 <partition+0x24>
nopl   0x0(%rax)
cmp    %edx,%eax
jg     1106 <partition+0x6>
cltq
xor    %esi,%esi
cmp    %r8d,(%rdi,%rax,4)
setl   %sil
add    %esi,%eax
movslq %edx,%rdx
xor    %esi,%esi
cmp    (%rdi,%rdx,4),%r8d
setl   %sil
sub    %esi,%edx
cmp    %edx,%eax
jg     1120 <partition+0x20>
movslq %eax,%r10
mov    (%rdi,%r10,4),%r9d
movslq %edx,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%esi
mov    %esi,(%rdi,%r10,4)
mov    %r9d,(%rdi,%rcx,4)
add    $0x1,%eax
add    $0xffffffff,%edx
jmp    1120 <partition+0x20>

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @partition(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = add nsw i32 %2, %1
%5 = sdiv i32 %4, 2
%6 = sext i32 %5 to i64
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %6
%8 = load i32, i32* %7
%9 = icmp sgt i32 %1, %2
br i1 %9, label %39, label %10
10: ; preds = %3, %35
%11 = phi i32 [ %37, %35 ], [ %1, %3 ]
%12 = phi i32 [ %36, %35 ], [ %2, %3 ]
%13 = sext i32 %11 to i64
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
%16 = icmp slt i32 %15, %8
%17 = zext i1 %16 to i32
%18 = add nsw i32 %11, %17
%19 = sext i32 %12 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
%22 = icmp slt i32 %8, %21
%23 = sext i1 %22 to i32
%24 = add nsw i32 %12, %23
%25 = icmp sgt i32 %18, %24
br i1 %25, label %35, label %26
26: ; preds = %10
%27 = sext i32 %18 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = sext i32 %24 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
store i32 %32, i32* %28
store i32 %29, i32* %31
%33 = add nsw i32 %18, 1
%34 = add nsw i32 %24, -1
br label %35
35: ; preds = %26, %10
%36 = phi i32 [ %34, %26 ], [ %24, %10 ]
%37 = phi i32 [ %33, %26 ], [ %18, %10 ]
%38 = icmp sgt i32 %37, %36
br i1 %38, label %39, label %10
39: ; preds = %35, %3
%40 = phi i32 [ %1, %3 ], [ %37, %35 ]
ret i32 %40
}