int partition(int a[], int i, int j) {
  int k, temp;
  int pivot = a[j];
  int pindex = i;
  for (k = i; k < j; k++) {
    if (a[k] <= pivot) {
      temp = a[k];
      a[k] = a[pindex];
      a[pindex] = temp;
      pindex = pindex + 1;
    }
  }
  temp = a[j];
  a[j] = a[pindex];
  a[pindex] = temp;
  return pindex;
}


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,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1196 <partition+0x96>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jg     1183 <partition+0x83>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1188 <partition+0x88>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1128 <partition+0x28>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%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),%r10d
cmp    %r11d,%r10d
jg     1132 <partition+0x32>
mov    (%rdi,%rax,4),%edx
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),%ecx
mov    %ecx,(%rdi,%r8,4)
mov    %r11d,(%rdi,%rax,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    %ecx,(%rdi,%rax,4)
mov    %edx,(%rdi,%rsi,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    %ecx,0x4(%rdi,%rax,4)
mov    %edx,(%rdi,%rsi,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
%10 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%11 = load i32*, i32** %4
%12 = load i32, i32* %6
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
store i32 %15, i32* %9
%16 = load i32, i32* %5
store i32 %16, i32* %10
%17 = load i32, i32* %5
store i32 %17, i32* %7
br label %18
18: ; preds = %53, %3
%19 = load i32, i32* %7
%20 = load i32, i32* %6
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %56
22: ; preds = %18
%23 = load i32*, i32** %4
%24 = load i32, i32* %7
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = load i32, i32* %9
%29 = icmp sle i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %52
30: ; preds = %22
%31 = load i32*, i32** %4
%32 = load i32, i32* %7
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
store i32 %35, i32* %8
%36 = load i32*, i32** %4
%37 = load i32, i32* %10
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = load i32*, i32** %4
%42 = load i32, i32* %7
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %43
store i32 %40, i32* %44
%45 = load i32, i32* %8
%46 = load i32*, i32** %4
%47 = load i32, i32* %10
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
store i32 %45, i32* %49
%50 = load i32, i32* %10
%51 = add nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %10
br label %52
52: ; preds = %30, %22
br label %53
53: ; preds = %52
%54 = load i32, i32* %7
%55 = add nsw i32 %54, 1
store i32 %55, i32* %7
br label %18
56: ; preds = %18
%57 = load i32*, i32** %4
%58 = load i32, i32* %6
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 %59
%61 = load i32, i32* %60
store i32 %61, i32* %8
%62 = load i32*, i32** %4
%63 = load i32, i32* %10
%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* %6
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 %69
store i32 %66, i32* %70
%71 = load i32, i32* %8
%72 = load i32*, i32** %4
%73 = load i32, i32* %10
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 %74
store i32 %71, i32* %75
%76 = load i32, i32* %10
ret i32 %76
}

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 %61
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 %21, i32* %15
store i32 %16, i32* %20
%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 %58, label %32
32: ; preds = %26, %54
%33 = phi i64 [ %56, %54 ], [ %28, %26 ]
%34 = phi i32 [ %55, %54 ], [ %29, %26 ]
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %33
%36 = load i32, i32* %35
%37 = icmp sgt i32 %36, %6
br i1 %37, label %43, label %38
38: ; preds = %32
%39 = sext i32 %34 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %39
%41 = load i32, i32* %40
store i32 %41, i32* %35
store i32 %36, i32* %40
%42 = add nsw i32 %34, 1
br label %43
43: ; preds = %32, %38
%44 = phi i32 [ %42, %38 ], [ %34, %32 ]
%45 = add nsw i64 %33, 1
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = icmp sgt i32 %47, %6
br i1 %48, label %54, label %49
49: ; preds = %43
%50 = sext i32 %44 to i64
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %50
%52 = load i32, i32* %51
store i32 %52, i32* %46
store i32 %47, i32* %51
%53 = add nsw i32 %44, 1
br label %54
54: ; preds = %49, %43
%55 = phi i32 [ %53, %49 ], [ %44, %43 ]
%56 = add nsw i64 %33, 2
%57 = icmp eq i64 %56, %4
br i1 %57, label %58, label %32
58: ; preds = %54, %26
%59 = phi i32 [ %27, %26 ], [ %55, %54 ]
%60 = load i32, i32* %5
br label %61
61: ; preds = %58, %3
%62 = phi i32 [ %6, %3 ], [ %60, %58 ]
%63 = phi i32 [ %1, %3 ], [ %59, %58 ]
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %64
%66 = load i32, i32* %65
store i32 %66, i32* %5
store i32 %62, i32* %65
ret i32 %63
}