int partition(int *collection, int low, int high) {
  int pivot = *(collection + low);
  low -= 1;
  high += 1;
  while (1) {
    do {
      low += 1;
    } while (*(collection + low) < pivot);
    do {
      high -= 1;
    } while (*(collection + high) > pivot);
    if (low < high) {
      int temp = *(collection + low);
      *(collection + low) = *(collection + high);
      *(collection + high) = temp;
    } else {
      return high;
    }
  }
}


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
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1133 <partition+0x33>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jl     1133 <partition+0x33>
jmp    1155 <partition+0x55>
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     1155 <partition+0x55>
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11b5 <partition+0xb5>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11ba <partition+0xba>
mov    -0x10(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret
jmp    112e <partition+0x2e>

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
mov    %edx,%eax
movslq %esi,%r11
mov    (%rdi,%r11,4),%r9d
add    $0xffffffff,%r11d
add    $0x1,%eax
lea    0x4(%rdi),%r8
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movslq %r11d,%rcx
lea    (%r8,%rcx,4),%rsi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rsi),%r10d
add    $0x4,%rsi
add    $0x1,%r11d
cmp    %r9d,%r10d
jl     1130 <partition+0x30>
movslq %eax,%rcx
lea    (%rdi,%rcx,4),%rdx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x4(%rdx),%ecx
add    $0xfffffffffffffffc,%rdx
add    $0xffffffff,%eax
cmp    %r9d,%ecx
jg     1150 <partition+0x50>
cmp    %eax,%r11d
jge    116c <partition+0x6c>
mov    %ecx,-0x4(%rsi)
mov    %r10d,(%rdx)
jmp    1120 <partition+0x20>
ret

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

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 nsw i32 %1, -1
%8 = add nsw i32 %2, 1
br label %9
9: ; preds = %32, %3
%10 = phi i32 [ %8, %3 ], [ %30, %32 ]
%11 = phi i32 [ %7, %3 ], [ %21, %32 ]
%12 = sext i32 %11 to i64
br label %13
13: ; preds = %13, %9
%14 = phi i64 [ %15, %13 ], [ %12, %9 ]
%15 = add nsw i64 %14, 1
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
%18 = icmp slt i32 %17, %6
br i1 %18, label %13, label %19
19: ; preds = %13
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
%21 = trunc i64 %15 to i32
%22 = sext i32 %10 to i64
br label %23
23: ; preds = %19, %23
%24 = phi i64 [ %22, %19 ], [ %25, %23 ]
%25 = add i64 %24, -1
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = icmp sgt i32 %27, %6
br i1 %28, label %23, label %29
29: ; preds = %23
%30 = trunc i64 %25 to i32
%31 = icmp slt i32 %21, %30
br i1 %31, label %32, label %34
32: ; preds = %29
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %25
store i32 %27, i32* %20
store i32 %17, i32* %33
br label %9
34: ; preds = %29
%35 = trunc i64 %25 to i32
ret i32 %35
}