void sort_particles(first, last, value, index) int first, last;
double value[];
int index[];
{
  double ref_value;
  int ref_index;
  int i, j;
  int tmp;
  ref_index = (first + last) / 2;
  ref_value = value[index[ref_index]];
  i = first;
  j = last;
  for (;;) {
    while (value[index[i]] < ref_value)
      i++;
    while (value[index[j]] > ref_value)
      j--;
    if (i >= j)
      break;
    tmp = index[i];
    index[i] = index[j];
    index[j] = tmp;
    i++;
    j--;
  }
  if (first < i - 1)
    sort_particles(first, i - 1, value, index);
  if (j + 1 < last)
    sort_particles(j + 1, last, value, index);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sort_particles>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
movslq (%rcx,%rdx,4),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1162 <sort_particles+0x52>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x28(%rbp),%rdx
movslq (%rcx,%rdx,4),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    1194 <sort_particles+0x84>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1162 <sort_particles+0x52>
jmp    1199 <sort_particles+0x89>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x2c(%rbp),%rdx
movslq (%rcx,%rdx,4),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
ucomisd -0x20(%rbp),%xmm0
jbe    11c7 <sort_particles+0xb7>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1199 <sort_particles+0x89>
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jl     11d8 <sort_particles+0xc8>
jmp    1221 <sort_particles+0x111>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    115d <sort_particles+0x4d>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1248 <sort_particles+0x138>
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    -0x28(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%rdx
mov    -0x18(%rbp),%rcx
call   1030 <sort_particles@plt>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    126d <sort_particles+0x15d>
mov    -0x2c(%rbp),%edi
add    $0x1,%edi
mov    -0x8(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%rdx
mov    -0x18(%rbp),%rcx
call   1030 <sort_particles@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sort_particles>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rcx,%r14
mov    %rdx,%r13
mov    %esi,%r9d
lea    0x4(%rcx),%r12
jmp    1140 <sort_particles+0x30>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x2,%r15d
mov    %r15d,%edi
cmp    %r9d,%r15d
jge    11e1 <sort_particles+0xd1>
lea    (%rdi,%r9,1),%eax
mov    %eax,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
add    %eax,%ecx
sar    %ecx
movslq %ecx,%rax
movslq (%r14,%rax,4),%rax
movsd  0x0(%r13,%rax,8),%xmm0
mov    %r9d,%r15d
mov    %edi,%esi
movslq %esi,%rax
lea    (%r14,%rax,4),%rax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq (%rax),%rcx
add    $0x1,%esi
add    $0x4,%rax
ucomisd 0x0(%r13,%rcx,8),%xmm0
ja     1170 <sort_particles+0x60>
lea    -0x1(%rsi),%r8d
movslq %r15d,%rdx
lea    (%r12,%rdx,4),%rdx
xchg   %ax,%ax
movslq -0x4(%rdx),%rbx
add    $0xfffffffffffffffc,%rdx
movsd  0x0(%r13,%rbx,8),%xmm1
add    $0xffffffff,%r15d
ucomisd %xmm0,%xmm1
ja     1190 <sort_particles+0x80>
lea    0x1(%r15),%ebp
cmp    %ebp,%r8d
jge    11c0 <sort_particles+0xb0>
mov    %ebx,-0x4(%rax)
mov    %ecx,(%rdx)
jmp    1160 <sort_particles+0x50>
nopl   0x0(%rax)
add    $0xfffffffe,%esi
cmp    %edi,%esi
jle    1130 <sort_particles+0x20>
mov    %r13,%rdx
mov    %r14,%rcx
mov    %r9,%rbx
call   1030 <sort_particles@plt>
mov    %rbx,%r9
jmp    1130 <sort_particles+0x20>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @sort_particles(i32 %0, i32 %1, double* %2, i32* %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca double*
%8 = alloca i32*
%9 = alloca double
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i32 %1, i32* %6
store double* %2, double** %7
store i32* %3, i32** %8
%14 = load i32, i32* %5
%15 = load i32, i32* %6
%16 = add nsw i32 %14, %15
%17 = sdiv i32 %16, 2
store i32 %17, i32* %10
%18 = load double*, double** %7
%19 = load i32*, i32** %8
%20 = load i32, i32* %10
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds double, double* %18, i64 %24
%26 = load double, double* %25
store double %26, double* %9
%27 = load i32, i32* %5
store i32 %27, i32* %11
%28 = load i32, i32* %6
store i32 %28, i32* %12
br label %29
29: ; preds = %66, %4
br label %30
30: ; preds = %42, %29
%31 = load double*, double** %7
%32 = load i32*, i32** %8
%33 = load i32, i32* %11
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds double, double* %31, i64 %37
%39 = load double, double* %38
%40 = load double, double* %9
%41 = fcmp olt double %39, %40
br i1 %41, label %42, label %45
42: ; preds = %30
%43 = load i32, i32* %11
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %11
br label %30
45: ; preds = %30
br label %46
46: ; preds = %58, %45
%47 = load double*, double** %7
%48 = load i32*, i32** %8
%49 = load i32, i32* %12
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %50
%52 = load i32, i32* %51
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds double, double* %47, i64 %53
%55 = load double, double* %54
%56 = load double, double* %9
%57 = fcmp ogt double %55, %56
br i1 %57, label %58, label %61
58: ; preds = %46
%59 = load i32, i32* %12
%60 = add nsw i32 %59, -1
store i32 %60, i32* %12
br label %46
61: ; preds = %46
%62 = load i32, i32* %11
%63 = load i32, i32* %12
%64 = icmp sge i32 %62, %63
br i1 %64, label %65, label %66
65: ; preds = %61
br label %90
66: ; preds = %61
%67 = load i32*, i32** %8
%68 = load i32, i32* %11
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 %69
%71 = load i32, i32* %70
store i32 %71, i32* %13
%72 = load i32*, i32** %8
%73 = load i32, i32* %12
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 %74
%76 = load i32, i32* %75
%77 = load i32*, i32** %8
%78 = load i32, i32* %11
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %77, i64 %79
store i32 %76, i32* %80
%81 = load i32, i32* %13
%82 = load i32*, i32** %8
%83 = load i32, i32* %12
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %82, i64 %84
store i32 %81, i32* %85
%86 = load i32, i32* %11
%87 = add nsw i32 %86, 1
store i32 %87, i32* %11
%88 = load i32, i32* %12
%89 = add nsw i32 %88, -1
store i32 %89, i32* %12
br label %29
90: ; preds = %65
%91 = load i32, i32* %5
%92 = load i32, i32* %11
%93 = sub nsw i32 %92, 1
%94 = icmp slt i32 %91, %93
br i1 %94, label %95, label %101
95: ; preds = %90
%96 = load i32, i32* %5
%97 = load i32, i32* %11
%98 = sub nsw i32 %97, 1
%99 = load double*, double** %7
%100 = load i32*, i32** %8
br label %101
101: ; preds = %95, %90
%102 = load i32, i32* %12
%103 = add nsw i32 %102, 1
%104 = load i32, i32* %6
%105 = icmp slt i32 %103, %104
br i1 %105, label %106, label %112
106: ; preds = %101
%107 = load i32, i32* %12
%108 = add nsw i32 %107, 1
%109 = load i32, i32* %6
%110 = load double*, double** %7
%111 = load i32*, i32** %8
br label %112
112: ; preds = %106, %101
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @sort_particles(i32 %0, i32 %1, double* %2, i32* %3) {
br label %5
5: ; preds = %54, %4
%6 = phi i32 [ %0, %4 ], [ %55, %54 ]
%7 = add nsw i32 %6, %1
%8 = sdiv i32 %7, 2
%9 = sext i32 %8 to i64
%10 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %9
%11 = load i32, i32* %10
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %12
%14 = load double, double* %13
br label %15
15: ; preds = %44, %5
%16 = phi i32 [ %1, %5 ], [ %47, %44 ]
%17 = phi i32 [ %6, %5 ], [ %46, %44 ]
%18 = sext i32 %17 to i64
br label %19
19: ; preds = %19, %15
%20 = phi i64 [ %27, %19 ], [ %18, %15 ]
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %23
%25 = load double, double* %24
%26 = fcmp olt double %25, %14
%27 = add i64 %20, 1
br i1 %26, label %19, label %28
28: ; preds = %19
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %20
%30 = trunc i64 %20 to i32
%31 = sext i32 %16 to i64
br label %32
32: ; preds = %32, %28
%33 = phi i64 [ %40, %32 ], [ %31, %28 ]
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %36
%38 = load double, double* %37
%39 = fcmp ogt double %38, %14
%40 = add i64 %33, -1
br i1 %39, label %32, label %41
41: ; preds = %32
%42 = trunc i64 %33 to i32
%43 = icmp slt i32 %30, %42
br i1 %43, label %44, label %48
44: ; preds = %41
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %33
store i32 %35, i32* %29
store i32 %22, i32* %45
%46 = add nsw i32 %30, 1
%47 = add nsw i32 %42, -1
br label %15
48: ; preds = %41
%49 = trunc i64 %20 to i32
%50 = trunc i64 %33 to i32
%51 = add nsw i32 %49, -1
%52 = icmp sgt i32 %51, %6
br i1 %52, label %53, label %54
53: ; preds = %48
tail call void @sort_particles(i32 %6, i32 %51, double* %2, i32* %3)
br label %54
54: ; preds = %53, %48
%55 = add nsw i32 %50, 1
%56 = icmp slt i32 %55, %1
br i1 %56, label %5, label %57
57: ; preds = %54
ret void
}