int partition(int a[], int low, int high) {
  int pivot = a[low];
  int leftwall = low;
  for (int i = low + 1; i < high; i++) {
    if (a[i] < pivot) {
      leftwall++;
      int temp = a[i];
      a[i] = a[leftwall];
      a[leftwall] = temp;
    }
  }
  int temp = a[low];
  a[low] = a[leftwall];
  a[leftwall] = temp;
  return (leftwall);
}


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)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1199 <partition+0x99>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1186 <partition+0x86>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    118b <partition+0x8b>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    112b <partition+0x2b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
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   %rbp
push   %rbx
mov    %esi,%eax
movslq %esi,%r8
mov    (%rdi,%r8,4),%r9d
lea    0x1(%r8),%r11d
cmp    %edx,%r11d
jge    1130 <partition+0x30>
movslq %r11d,%rcx
mov    %eax,%esi
not    %esi
add    %edx,%esi
lea    -0x2(%rdx),%r10d
test   $0x1,%sil
jne    1138 <partition+0x38>
mov    %eax,%esi
cmp    %eax,%r10d
je     115c <partition+0x5c>
jmp    1173 <partition+0x73>
mov    %r8,%rcx
mov    %r9d,%edx
jmp    1169 <partition+0x69>
mov    (%rdi,%rcx,4),%ebx
mov    %eax,%esi
cmp    %r9d,%ebx
jge    1153 <partition+0x53>
movslq %eax,%rsi
mov    0x4(%rdi,%rsi,4),%ebp
mov    %ebp,(%rdi,%rcx,4)
mov    %ebx,0x4(%rdi,%rsi,4)
mov    %r11d,%esi
add    $0x1,%rcx
cmp    %eax,%r10d
jne    1173 <partition+0x73>
mov    (%rdi,%r8,4),%edx
movslq %esi,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%r9d
mov    %esi,%eax
mov    %r9d,(%rdi,%r8,4)
mov    %edx,(%rdi,%rcx,4)
pop    %rbx
pop    %rbp
ret
mov    %edx,%eax
jmp    1188 <partition+0x88>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x2,%rcx
cmp    %ecx,%eax
je     115c <partition+0x5c>
mov    (%rdi,%rcx,4),%edx
cmp    %r9d,%edx
jge    11a1 <partition+0xa1>
movslq %esi,%rbp
add    $0x1,%esi
mov    0x4(%rdi,%rbp,4),%ebx
mov    %ebx,(%rdi,%rcx,4)
mov    %edx,0x4(%rdi,%rbp,4)
mov    0x4(%rdi,%rcx,4),%edx
cmp    %r9d,%edx
jge    1180 <partition+0x80>
movslq %esi,%rbp
add    $0x1,%esi
mov    0x4(%rdi,%rbp,4),%ebx
mov    %ebx,0x4(%rdi,%rcx,4)
mov    %edx,0x4(%rdi,%rbp,4)
jmp    1180 <partition+0x80>

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

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