long partition(long a[], long l, long r) {
  long pivot, i, j, t;
  pivot = a[(l + r) / 2];
  a[(l + r) / 2] = a[l];
  a[l] = pivot;
  i = l;
  j = r + 1;
  while (1) {
    do
      ++i;
    while (a[i] <= pivot && i <= r);
    do
      --j;
    while (a[j] > pivot);
    if (i >= j)
      break;
    t = a[i];
    a[i] = a[j];
    a[j] = t;
  }
  t = a[l];
  a[l] = a[j];
  a[j] = t;
  return j;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    -0x18(%rbp),%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,%rcx
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    -0x18(%rbp),%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    -0x48(%rbp),%rdx
mov    %rax,%rcx
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    119b <partition+0x9b>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rcx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x20(%rbp),%rcx
mov    %al,-0x51(%rbp)
jg     11d0 <partition+0xd0>
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
setle  %al
mov    %al,-0x51(%rbp)
mov    -0x51(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    119b <partition+0x9b>
jmp    11e0 <partition+0xe0>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
jg     11e0 <partition+0xe0>
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
jl     1215 <partition+0x115>
jmp    1252 <partition+0x152>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x38(%rbp),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
jmp    1196 <partition+0x96>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x38(%rbp),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
lea    (%rdx,%rsi,1),%rax
mov    %rax,%rcx
shr    $0x3f,%rcx
add    %rax,%rcx
and    $0xfffffffffffffffe,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%r8
mov    (%rdi,%rsi,8),%rax
mov    %rax,(%rdi,%rcx,4)
mov    %r8,(%rdi,%rsi,8)
lea    0x1(%rdx),%rax
mov    %rsi,%r9
nopl   0x0(%rax)
mov    %r9,%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
lea    0x1(%rcx),%r9
mov    0x8(%rdi,%rcx,8),%r10
cmp    %r8,%r10
jg     1160 <partition+0x60>
cmp    %rdx,%rcx
mov    %r9,%rcx
jl     1140 <partition+0x40>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x8(%rdi,%rax,8),%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rax
cmp    %r8,%rcx
jg     1160 <partition+0x60>
cmp    %rax,%r9
jge    117d <partition+0x7d>
mov    %rcx,(%rdi,%r9,8)
mov    %r10,(%rdi,%rax,8)
jmp    1130 <partition+0x30>
mov    (%rdi,%rsi,8),%rdx
mov    %rcx,(%rdi,%rsi,8)
mov    %rdx,(%rdi,%rax,8)
ret

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

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