void quick_sort(unsigned long long s[], int l, int r) {
  if (l < r) {
    int i = l, j = r;
    unsigned long long x = s[l];
    while (i < j) {
      while (i < j && s[j] > x)
        j--;
      if (i < j)
        s[i++] = s[j];
      while (i < j && s[i] <= x)
        i++;
      if (i < j)
        s[j--] = s[i];
    }
    s[i] = x;
    quick_sort(s, l, i - 1);
    quick_sort(s, i + 1, r);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quick_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    127f <quick_sort+0x16f>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    124b <quick_sort+0x13b>
jmp    115b <quick_sort+0x4b>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x21(%rbp)
jge    1182 <quick_sort+0x72>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
seta   %al
mov    %al,-0x21(%rbp)
mov    -0x21(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1192 <quick_sort+0x82>
jmp    11a0 <quick_sort+0x90>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    115b <quick_sort+0x4b>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11ce <quick_sort+0xbe>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x14(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
jmp    11d3 <quick_sort+0xc3>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x22(%rbp)
jge    11fa <quick_sort+0xea>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
setbe  %al
mov    %al,-0x22(%rbp)
mov    -0x22(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    120a <quick_sort+0xfa>
jmp    1218 <quick_sort+0x108>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11d3 <quick_sort+0xc3>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1246 <quick_sort+0x136>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0xffffffff,%esi
mov    %esi,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
jmp    114a <quick_sort+0x3a>
mov    -0x20(%rbp),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
call   1030 <quick_sort@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <quick_sort@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quick_sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
cmp    %edx,%esi
jge    11ea <quick_sort+0xda>
mov    %edx,%r14d
mov    %rdi,%r12
jmp    1153 <quick_sort+0x43>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %r15d,%rcx
mov    %rax,(%r12,%rcx,8)
lea    -0x1(%r15),%edx
mov    %r12,%rdi
call   1030 <quick_sort@plt>
add    $0x1,%r15d
mov    %r15d,%esi
cmp    %r14d,%r15d
jge    11ea <quick_sort+0xda>
movslq %esi,%rcx
mov    (%r12,%rcx,8),%rax
mov    %esi,%r15d
cmp    %r14d,%ecx
jge    1133 <quick_sort+0x23>
mov    %esi,%r15d
mov    %r14d,%ecx
jmp    117f <quick_sort+0x6f>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    %edx,%r15d
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %rbx,(%r12,%r8,8)
cmp    %ecx,%r15d
jge    1130 <quick_sort+0x20>
cmp    %ecx,%r15d
jge    11a2 <quick_sort+0x92>
movslq %ecx,%rcx
movslq %r15d,%rdx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%r12,%rcx,8),%rdi
cmp    %rax,%rdi
jbe    11b0 <quick_sort+0xa0>
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
cmp    %rdx,%rcx
jg     1190 <quick_sort+0x80>
cmp    %ecx,%r15d
jge    117a <quick_sort+0x6a>
jmp    11bd <quick_sort+0xad>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%r15d
mov    %rdi,(%r12,%rdx,8)
cmp    %ecx,%r15d
jge    117a <quick_sort+0x6a>
movslq %r15d,%rdx
movslq %ecx,%r8
lea    (%r12,%rdx,8),%rdi
mov    %r8,%rbp
sub    %rdx,%rbp
xor    %edx,%edx
nop
mov    (%rdi,%rdx,8),%rbx
cmp    %rax,%rbx
ja     1170 <quick_sort+0x60>
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rbp
jne    11d0 <quick_sort+0xc0>
mov    %ecx,%r15d
jmp    1130 <quick_sort+0x20>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @quick_sort(i64* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i64*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i64
store i64* %0, i64** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%10 = load i32, i32* %5
%11 = load i32, i32* %6
%12 = icmp slt i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %106
13: ; preds = %3
%14 = load i32, i32* %5
store i32 %14, i32* %7
%15 = load i32, i32* %6
store i32 %15, i32* %8
%16 = load i64*, i64** %4
%17 = load i32, i32* %5
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i64, i64* %16, i64 %18
%20 = load i64, i64* %19
store i64 %20, i64* %9
br label %21
21: ; preds = %91, %13
%22 = load i32, i32* %7
%23 = load i32, i32* %8
%24 = icmp slt i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %92
25: ; preds = %21
br label %26
26: ; preds = %40, %25
%27 = load i32, i32* %7
%28 = load i32, i32* %8
%29 = icmp slt i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %38
30: ; preds = %26
%31 = load i64*, i64** %4
%32 = load i32, i32* %8
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i64, i64* %31, i64 %33
%35 = load i64, i64* %34
%36 = load i64, i64* %9
%37 = icmp ugt i64 %35, %36
br label %38
38: ; preds = %30, %26
%39 = phi i1 [ false, %26 ], [ %37, %30 ]
br i1 %39, label %40, label %43
40: ; preds = %38
%41 = load i32, i32* %8
%42 = add nsw i32 %41, -1
store i32 %42, i32* %8
br label %26
43: ; preds = %38
%44 = load i32, i32* %7
%45 = load i32, i32* %8
%46 = icmp slt i32 %44, %45
br i1 %46, label %47, label %58
47: ; preds = %43
%48 = load i64*, i64** %4
%49 = load i32, i32* %8
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i64, i64* %48, i64 %50
%52 = load i64, i64* %51
%53 = load i64*, i64** %4
%54 = load i32, i32* %7
%55 = add nsw i32 %54, 1
store i32 %55, i32* %7
%56 = sext i32 %54 to i64
%57 = getelementptr inbounds i64, i64* %53, i64 %56
store i64 %52, i64* %57
br label %58
58: ; preds = %47, %43
br label %59
59: ; preds = %73, %58
%60 = load i32, i32* %7
%61 = load i32, i32* %8
%62 = icmp slt i32 %60, %61
br i1 %62, label %63, label %71
63: ; preds = %59
%64 = load i64*, i64** %4
%65 = load i32, i32* %7
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i64, i64* %64, i64 %66
%68 = load i64, i64* %67
%69 = load i64, i64* %9
%70 = icmp ule i64 %68, %69
br label %71
71: ; preds = %63, %59
%72 = phi i1 [ false, %59 ], [ %70, %63 ]
br i1 %72, label %73, label %76
73: ; preds = %71
%74 = load i32, i32* %7
%75 = add nsw i32 %74, 1
store i32 %75, i32* %7
br label %59
76: ; preds = %71
%77 = load i32, i32* %7
%78 = load i32, i32* %8
%79 = icmp slt i32 %77, %78
br i1 %79, label %80, label %91
80: ; preds = %76
%81 = load i64*, i64** %4
%82 = load i32, i32* %7
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds i64, i64* %81, i64 %83
%85 = load i64, i64* %84
%86 = load i64*, i64** %4
%87 = load i32, i32* %8
%88 = add nsw i32 %87, -1
store i32 %88, i32* %8
%89 = sext i32 %87 to i64
%90 = getelementptr inbounds i64, i64* %86, i64 %89
store i64 %85, i64* %90
br label %91
91: ; preds = %80, %76
br label %21
92: ; preds = %21
%93 = load i64, i64* %9
%94 = load i64*, i64** %4
%95 = load i32, i32* %7
%96 = sext i32 %95 to i64
%97 = getelementptr inbounds i64, i64* %94, i64 %96
store i64 %93, i64* %97
%98 = load i64*, i64** %4
%99 = load i32, i32* %5
%100 = load i32, i32* %7
%101 = sub nsw i32 %100, 1
%102 = load i64*, i64** %4
%103 = load i32, i32* %7
%104 = add nsw i32 %103, 1
%105 = load i32, i32* %6
br label %106
106: ; preds = %92, %3
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @quick_sort(i64* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp slt i32 %1, %2
br i1 %4, label %5, label %65
5: ; preds = %3, %58
%6 = phi i32 [ %63, %58 ], [ %1, %3 ]
%7 = sext i32 %6 to i64
%8 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %7
%9 = load i64, i64* %8
%10 = icmp slt i32 %6, %2
br i1 %10, label %11, label %58
11: ; preds = %5, %51
%12 = phi i32 [ %52, %51 ], [ %6, %5 ]
%13 = phi i32 [ %53, %51 ], [ %2, %5 ]
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %32
15: ; preds = %11
%16 = sext i32 %13 to i64
%17 = sext i32 %12 to i64
br label %18
18: ; preds = %15, %23
%19 = phi i64 [ %16, %15 ], [ %24, %23 ]
%20 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %19
%21 = load i64, i64* %20
%22 = icmp ugt i64 %21, %9
br i1 %22, label %23, label %26
23: ; preds = %18
%24 = add nsw i64 %19, -1
%25 = icmp sgt i64 %24, %17
br i1 %25, label %18, label %30
26: ; preds = %18
%27 = trunc i64 %19 to i32
%28 = add nsw i32 %12, 1
%29 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %17
store i64 %21, i64* %29
br label %32
30: ; preds = %23
%31 = trunc i64 %24 to i32
br label %32
32: ; preds = %30, %11, %26
%33 = phi i32 [ %27, %26 ], [ %13, %11 ], [ %31, %30 ]
%34 = phi i32 [ %28, %26 ], [ %12, %11 ], [ %12, %30 ]
%35 = icmp slt i32 %34, %33
br i1 %35, label %36, label %51
36: ; preds = %32
%37 = sext i32 %34 to i64
%38 = sext i32 %33 to i64
br label %39
39: ; preds = %36, %44
%40 = phi i64 [ %37, %36 ], [ %45, %44 ]
%41 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %40
%42 = load i64, i64* %41
%43 = icmp ugt i64 %42, %9
br i1 %43, label %47, label %44
44: ; preds = %39
%45 = add nsw i64 %40, 1
%46 = icmp eq i64 %45, %38
br i1 %46, label %55, label %39
47: ; preds = %39
%48 = trunc i64 %40 to i32
%49 = add nsw i32 %33, -1
%50 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %38
store i64 %42, i64* %50
br label %51
51: ; preds = %32, %47
%52 = phi i32 [ %48, %47 ], [ %34, %32 ]
%53 = phi i32 [ %49, %47 ], [ %33, %32 ]
%54 = icmp slt i32 %52, %53
br i1 %54, label %11, label %55
55: ; preds = %51, %44
%56 = phi i32 [ %33, %44 ], [ %52, %51 ]
%57 = sext i32 %56 to i64
br label %58
58: ; preds = %55, %5
%59 = phi i64 [ %57, %55 ], [ %7, %5 ]
%60 = phi i32 [ %56, %55 ], [ %6, %5 ]
%61 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %59
store i64 %9, i64* %61
%62 = add nsw i32 %60, -1
tail call void @quick_sort(i64* %0, i32 %6, i32 %62)
%63 = add nsw i32 %60, 1
%64 = icmp slt i32 %63, %2
br i1 %64, label %5, label %65
65: ; preds = %58, %3
ret void
}