void sortColors(int *nums, int numsSize) {
  for (int i = 0, j = 0, k = 0; k < numsSize; ++k) {
    int temp = nums[k];
    nums[k] = 2;
    if (temp < 2)
      nums[j++] = 1;
    if (temp < 1)
      nums[i++] = 0;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sortColors>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11a2 <sortColors+0xa2>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movl   $0x2,(%rax,%rcx,4)
cmpl   $0x2,-0x1c(%rbp)
jge    116c <sortColors+0x6c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
cmpl   $0x1,-0x1c(%rbp)
jge    118f <sortColors+0x8f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jmp    1194 <sortColors+0x94>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1120 <sortColors+0x20>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sortColors>:
test   %esi,%esi
jle    114a <sortColors+0x4a>
mov    %esi,%r9d
xor    %ecx,%ecx
xor    %r8d,%r8d
xor    %esi,%esi
jmp    1119 <sortColors+0x19>
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%r9
je     114a <sortColors+0x4a>
mov    (%rdi,%rcx,4),%edx
movl   $0x2,(%rdi,%rcx,4)
cmp    $0x1,%edx
jg     1110 <sortColors+0x10>
movslq %esi,%rax
add    $0x1,%esi
movl   $0x1,(%rdi,%rax,4)
cmp    $0x1,%edx
je     1110 <sortColors+0x10>
movslq %r8d,%rax
add    $0x1,%r8d
movl   $0x0,(%rdi,%rax,4)
jmp    1110 <sortColors+0x10>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @sortColors(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %9
9: ; preds = %41, %2
%10 = load i32, i32* %7
%11 = load i32, i32* %4
%12 = icmp slt i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %44
13: ; preds = %9
%14 = load i32*, i32** %3
%15 = load i32, i32* %7
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %16
%18 = load i32, i32* %17
store i32 %18, i32* %8
%19 = load i32*, i32** %3
%20 = load i32, i32* %7
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %21
store i32 2, i32* %22
%23 = load i32, i32* %8
%24 = icmp slt i32 %23, 2
br i1 %24, label %25, label %31
25: ; preds = %13
%26 = load i32*, i32** %3
%27 = load i32, i32* %6
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %6
%29 = sext i32 %27 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %29
store i32 1, i32* %30
br label %31
31: ; preds = %25, %13
%32 = load i32, i32* %8
%33 = icmp slt i32 %32, 1
br i1 %33, label %34, label %40
34: ; preds = %31
%35 = load i32*, i32** %3
%36 = load i32, i32* %5
%37 = add nsw i32 %36, 1
store i32 %37, i32* %5
%38 = sext i32 %36 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %38
store i32 0, i32* %39
br label %40
40: ; preds = %34, %31
br label %41
41: ; preds = %40
%42 = load i32, i32* %7
%43 = add nsw i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %7
br label %9
44: ; preds = %9
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @sortColors(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %6
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
br label %7
6: ; preds = %23, %2
ret void
7: ; preds = %4, %23
%8 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %26, %23 ]
%9 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %25, %23 ]
%10 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %24, %23 ]
%11 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %8
%12 = load i32, i32* %11
store i32 2, i32* %11
%13 = icmp slt i32 %12, 2
br i1 %13, label %14, label %23
14: ; preds = %7
%15 = add nsw i32 %10, 1
%16 = sext i32 %10 to i64
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %16
store i32 1, i32* %17
%18 = icmp eq i32 %12, 1
br i1 %18, label %23, label %19
19: ; preds = %14
%20 = add nsw i32 %9, 1
%21 = sext i32 %9 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %21
store i32 0, i32* %22
br label %23
23: ; preds = %7, %19, %14
%24 = phi i32 [ %15, %19 ], [ %15, %14 ], [ %10, %7 ]
%25 = phi i32 [ %20, %19 ], [ %9, %14 ], [ %9, %7 ]
%26 = add nuw nsw i64 %8, 1
%27 = icmp eq i64 %26, %5
br i1 %27, label %6, label %7
}