int partition(int x[], int start, int end) {
  int pivot = x[end], swap_index = start;
  for (int i = start; i < end; i++) {
    if (x[i] <= pivot) {
      x[i] = x[i] + x[swap_index] - (x[swap_index] = x[i]);
      swap_index++;
    }
  }
  x[end] = x[end] + x[swap_index] - (x[swap_index] = x[end]);
  return swap_index;
}


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 -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    119d <partition+0x9d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     118a <partition+0x8a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rsi
mov    %eax,(%rcx,%rsi,4)
sub    %eax,%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    118f <partition+0x8f>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1128 <partition+0x28>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rsi
mov    %eax,(%rcx,%rsi,4)
sub    %eax,%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
movslq %edx,%r8
mov    (%rdi,%r8,4),%r11d
cmp    %r8d,%esi
jge    113f <partition+0x3f>
movslq %esi,%rax
sub    %esi,%edx
mov    %rax,%r9
not    %r9
test   $0x1,%dl
je     1136 <partition+0x36>
mov    (%rdi,%rax,4),%edx
cmp    %r11d,%edx
jg     1132 <partition+0x32>
mov    (%rdi,%rax,4),%r10d
mov    %edx,(%rdi,%rax,4)
mov    %r10d,(%rdi,%rax,4)
add    $0x1,%esi
add    $0x1,%rax
add    %r8,%r9
jne    1159 <partition+0x59>
mov    (%rdi,%r8,4),%r11d
movslq %esi,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%edx
mov    %r11d,(%rdi,%rax,4)
mov    %edx,(%rdi,%r8,4)
ret
xchg   %ax,%ax
add    $0x2,%rax
cmp    %rax,%r8
je     113b <partition+0x3b>
mov    (%rdi,%rax,4),%edx
cmp    %r11d,%edx
jg     1170 <partition+0x70>
movslq %esi,%rsi
mov    (%rdi,%rsi,4),%ecx
mov    %edx,(%rdi,%rsi,4)
mov    %ecx,(%rdi,%rax,4)
add    $0x1,%esi
mov    0x4(%rdi,%rax,4),%edx
cmp    %r11d,%edx
jg     1150 <partition+0x50>
movslq %esi,%rsi
mov    (%rdi,%rsi,4),%ecx
mov    %edx,(%rdi,%rsi,4)
mov    %ecx,0x4(%rdi,%rax,4)
add    $0x1,%esi
jmp    1150 <partition+0x50>

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* %6
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %12
%14 = load i32, i32* %13
store i32 %14, i32* %7
%15 = load i32, i32* %5
store i32 %15, i32* %8
%16 = load i32, i32* %5
store i32 %16, i32* %9
br label %17
17: ; preds = %58, %3
%18 = load i32, i32* %9
%19 = load i32, i32* %6
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %61
21: ; preds = %17
%22 = load i32*, i32** %4
%23 = load i32, i32* %9
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = load i32, i32* %7
%28 = icmp sle i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %57
29: ; preds = %21
%30 = load i32*, i32** %4
%31 = load i32, i32* %9
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = load i32*, i32** %4
%36 = load i32, i32* %8
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = add nsw i32 %34, %39
%41 = load i32*, i32** %4
%42 = load i32, i32* %9
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
%46 = load i32*, i32** %4
%47 = load i32, i32* %8
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
store i32 %45, i32* %49
%50 = sub nsw i32 %40, %45
%51 = load i32*, i32** %4
%52 = load i32, i32* %9
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %53
store i32 %50, i32* %54
%55 = load i32, i32* %8
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %8
br label %57
57: ; preds = %29, %21
br label %58
58: ; preds = %57
%59 = load i32, i32* %9
%60 = add nsw i32 %59, 1
store i32 %60, i32* %9
br label %17
61: ; preds = %17
%62 = load i32*, i32** %4
%63 = load i32, i32* %6
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 %64
%66 = load i32, i32* %65
%67 = load i32*, i32** %4
%68 = load i32, i32* %8
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 %69
%71 = load i32, i32* %70
%72 = add nsw i32 %66, %71
%73 = load i32*, i32** %4
%74 = load i32, i32* %6
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 %75
%77 = load i32, i32* %76
%78 = load i32*, i32** %4
%79 = load i32, i32* %8
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %78, i64 %80
store i32 %77, i32* %81
%82 = sub nsw i32 %72, %77
%83 = load i32*, i32** %4
%84 = load i32, i32* %6
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = getelementptr inbounds i32, i32* %83, i64 %85
store i32 %82, i32* %86
%87 = load i32, i32* %8
ret i32 %87
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @partition(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = sext i32 %2 to i64
%5 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %4
%6 = load i32, i32* %5
%7 = icmp slt i32 %1, %2
br i1 %7, label %8, label %35
8: ; preds = %3
%9 = sext i32 %1 to i64
%10 = sub nsw i64 %4, %9
%11 = xor i64 %9, -1
%12 = and i64 %10, 1
%13 = icmp eq i64 %12, 0
br i1 %13, label %26, label %14
14: ; preds = %8
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %9
%16 = load i32, i32* %15
%17 = icmp sgt i32 %16, %6
br i1 %17, label %23, label %18
18: ; preds = %14
%19 = sext i32 %1 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
store i32 %16, i32* %20
store i32 %21, i32* %15
%22 = add nsw i32 %1, 1
br label %23
23: ; preds = %18, %14
%24 = phi i32 [ %22, %18 ], [ %1, %14 ]
%25 = add nsw i64 %9, 1
br label %26
26: ; preds = %23, %8
%27 = phi i32 [ undef, %8 ], [ %24, %23 ]
%28 = phi i64 [ %9, %8 ], [ %25, %23 ]
%29 = phi i32 [ %1, %8 ], [ %24, %23 ]
%30 = sub nsw i64 0, %4
%31 = icmp eq i64 %11, %30
br i1 %31, label %32, label %41
32: ; preds = %63, %26
%33 = phi i32 [ %27, %26 ], [ %64, %63 ]
%34 = load i32, i32* %5
br label %35
35: ; preds = %32, %3
%36 = phi i32 [ %6, %3 ], [ %34, %32 ]
%37 = phi i32 [ %1, %3 ], [ %33, %32 ]
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
store i32 %36, i32* %39
store i32 %40, i32* %5
ret i32 %37
41: ; preds = %26, %63
%42 = phi i64 [ %65, %63 ], [ %28, %26 ]
%43 = phi i32 [ %64, %63 ], [ %29, %26 ]
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %42
%45 = load i32, i32* %44
%46 = icmp sgt i32 %45, %6
br i1 %46, label %52, label %47
47: ; preds = %41
%48 = sext i32 %43 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
store i32 %45, i32* %49
store i32 %50, i32* %44
%51 = add nsw i32 %43, 1
br label %52
52: ; preds = %41, %47
%53 = phi i32 [ %51, %47 ], [ %43, %41 ]
%54 = add nsw i64 %42, 1
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
%57 = icmp sgt i32 %56, %6
br i1 %57, label %63, label %58
58: ; preds = %52
%59 = sext i32 %53 to i64
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %59
%61 = load i32, i32* %60
store i32 %56, i32* %60
store i32 %61, i32* %55
%62 = add nsw i32 %53, 1
br label %63
63: ; preds = %58, %52
%64 = phi i32 [ %62, %58 ], [ %53, %52 ]
%65 = add nsw i64 %42, 2
%66 = icmp eq i64 %65, %4
br i1 %66, label %32, label %41
}