int _partition(int *nums, int left, int right) {
  int x = nums[left];
  int tmp;
  int p = left, q = right;
  while (p < q) {
    while (p < q && x <= nums[q]) {
      q--;
    }
    nums[p] = nums[q];
    if (p < q)
      p++;
    while (p < q && nums[p] >= x) {
      p++;
    }
    nums[q] = nums[p];
    if (p < q)
      q--;
  }
  nums[p] = x;
  return p;
}


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
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    121f <_partition+0x11f>
jmp    1139 <_partition+0x39>
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x21(%rbp)
jge    115e <_partition+0x5e>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x21(%rbp)
mov    -0x21(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    116e <_partition+0x6e>
jmp    117c <_partition+0x7c>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1139 <_partition+0x39>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    11a7 <_partition+0xa7>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11ac <_partition+0xac>
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x22(%rbp)
jge    11d1 <_partition+0xd1>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
setge  %al
mov    %al,-0x22(%rbp)
mov    -0x22(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11e1 <_partition+0xe1>
jmp    11ef <_partition+0xef>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11ac <_partition+0xac>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    121a <_partition+0x11a>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1128 <_partition+0x28>
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<_partition>:
mov    %esi,%eax
movslq %esi,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%r8d
cmp    %edx,%ecx
jl     113c <_partition+0x3c>
mov    %r8d,(%rdi,%rcx,4)
ret
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
xor    %r9d,%r9d
movslq %eax,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rdi,%r10,4)
movzbl %r9b,%edx
sub    %edx,%r10d
mov    %r10d,%edx
cmp    %r10d,%ecx
jge    110d <_partition+0xd>
cmp    %edx,%eax
jge    1170 <_partition+0x70>
movslq %edx,%rdx
movslq %eax,%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
cmp    (%rdi,%rdx,4),%r8d
jg     1180 <_partition+0x80>
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
cmp    %rcx,%rdx
jg     1150 <_partition+0x50>
xor    %r9d,%r9d
mov    %eax,%edx
jmp    1186 <_partition+0x86>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movslq %eax,%rcx
xor    %r9d,%r9d
jmp    1186 <_partition+0x86>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x1,%r9d
movslq %edx,%r10
mov    (%rdi,%r10,4),%esi
mov    %esi,(%rdi,%rcx,4)
add    %r9d,%eax
cmp    %r10d,%eax
jge    1120 <_partition+0x20>
movslq %eax,%rcx
mov    $0x1,%r9b
cmp    %r8d,(%rdi,%rcx,4)
jge    11b0 <_partition+0xb0>
mov    %rcx,%rax
jmp    1123 <_partition+0x23>
nopl   0x0(%rax)
lea    -0x1(%r10),%rsi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
cmp    %rcx,%rsi
je     11df <_partition+0xdf>
lea    0x1(%rcx),%rax
cmp    %r8d,0x4(%rdi,%rcx,4)
mov    %rax,%rcx
jge    11c0 <_partition+0xc0>
cmp    %r10,%rax
setl   %r9b
jmp    1123 <_partition+0x23>
mov    (%rdi,%r10,4),%eax
mov    %eax,(%rdi,%r10,4)
mov    %edx,%eax
mov    %r8d,(%rdi,%r10,4)
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
%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* %5
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
store i32 %15, i32* %7
%16 = load i32, i32* %5
store i32 %16, i32* %9
%17 = load i32, i32* %6
store i32 %17, i32* %10
br label %18
18: ; preds = %90, %3
%19 = load i32, i32* %9
%20 = load i32, i32* %10
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %91
22: ; preds = %18
br label %23
23: ; preds = %37, %22
%24 = load i32, i32* %9
%25 = load i32, i32* %10
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %35
27: ; preds = %23
%28 = load i32, i32* %7
%29 = load i32*, i32** %4
%30 = load i32, i32* %10
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = icmp sle i32 %28, %33
br label %35
35: ; preds = %27, %23
%36 = phi i1 [ false, %23 ], [ %34, %27 ]
br i1 %36, label %37, label %40
37: ; preds = %35
%38 = load i32, i32* %10
%39 = add nsw i32 %38, -1
store i32 %39, i32* %10
br label %23
40: ; preds = %35
%41 = load i32*, i32** %4
%42 = load i32, i32* %10
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
%46 = load i32*, i32** %4
%47 = load i32, i32* %9
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
store i32 %45, i32* %49
%50 = load i32, i32* %9
%51 = load i32, i32* %10
%52 = icmp slt i32 %50, %51
br i1 %52, label %53, label %56
53: ; preds = %40
%54 = load i32, i32* %9
%55 = add nsw i32 %54, 1
store i32 %55, i32* %9
br label %56
56: ; preds = %53, %40
br label %57
57: ; preds = %71, %56
%58 = load i32, i32* %9
%59 = load i32, i32* %10
%60 = icmp slt i32 %58, %59
br i1 %60, label %61, label %69
61: ; preds = %57
%62 = load i32*, i32** %4
%63 = load i32, i32* %9
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 %64
%66 = load i32, i32* %65
%67 = load i32, i32* %7
%68 = icmp sge i32 %66, %67
br label %69
69: ; preds = %61, %57
%70 = phi i1 [ false, %57 ], [ %68, %61 ]
br i1 %70, label %71, label %74
71: ; preds = %69
%72 = load i32, i32* %9
%73 = add nsw i32 %72, 1
store i32 %73, i32* %9
br label %57
74: ; preds = %69
%75 = load i32*, i32** %4
%76 = load i32, i32* %9
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i64 %77
%79 = load i32, i32* %78
%80 = load i32*, i32** %4
%81 = load i32, i32* %10
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %80, i64 %82
store i32 %79, i32* %83
%84 = load i32, i32* %9
%85 = load i32, i32* %10
%86 = icmp slt i32 %84, %85
br i1 %86, label %87, label %90
87: ; preds = %74
%88 = load i32, i32* %10
%89 = add nsw i32 %88, -1
store i32 %89, i32* %10
br label %90
90: ; preds = %87, %74
br label %18
91: ; preds = %18
%92 = load i32, i32* %7
%93 = load i32*, i32** %4
%94 = load i32, i32* %9
%95 = sext i32 %94 to i64
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %93, i64 %95
store i32 %92, i32* %96
%97 = load i32, i32* %9
ret i32 %97
}

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 = icmp slt i32 %1, %2
br i1 %7, label %8, label %69
8: ; preds = %3, %60
%9 = phi i32 [ %67, %60 ], [ %2, %3 ]
%10 = phi i32 [ %61, %60 ], [ %1, %3 ]
%11 = icmp slt i32 %10, %9
br i1 %11, label %14, label %12
12: ; preds = %8
%13 = sext i32 %10 to i64
br label %27
14: ; preds = %8
%15 = sext i32 %9 to i64
%16 = sext i32 %10 to i64
br label %17
17: ; preds = %14, %22
%18 = phi i64 [ %15, %14 ], [ %23, %22 ]
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = icmp sgt i32 %6, %20
br i1 %21, label %25, label %22
22: ; preds = %17
%23 = add nsw i64 %18, -1
%24 = icmp sgt i64 %23, %16
br i1 %24, label %17, label %27
25: ; preds = %17
%26 = trunc i64 %18 to i32
br label %27
27: ; preds = %22, %25, %12
%28 = phi i64 [ %13, %12 ], [ %16, %25 ], [ %16, %22 ]
%29 = phi i32 [ %9, %12 ], [ %26, %25 ], [ %10, %22 ]
%30 = phi i32 [ 0, %12 ], [ 1, %25 ], [ 0, %22 ]
%31 = sext i32 %29 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %28
store i32 %33, i32* %34
%35 = add i32 %10, %30
%36 = icmp slt i32 %35, %29
br i1 %36, label %37, label %60
37: ; preds = %27
%38 = sext i32 %35 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = icmp slt i32 %40, %6
br i1 %41, label %56, label %46
42: ; preds = %46
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %48
%44 = load i32, i32* %43
%45 = icmp slt i32 %44, %6
br i1 %45, label %54, label %46
46: ; preds = %37, %42
%47 = phi i64 [ %48, %42 ], [ %38, %37 ]
%48 = add nsw i64 %47, 1
%49 = icmp eq i64 %48, %31
br i1 %49, label %50, label %42
50: ; preds = %46
%51 = sext i32 %29 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
store i32 %53, i32* %32
br label %69
54: ; preds = %42
%55 = icmp slt i64 %48, %31
br label %56
56: ; preds = %54, %37
%57 = phi i64 [ %48, %54 ], [ %38, %37 ]
%58 = phi i1 [ %55, %54 ], [ true, %37 ]
%59 = trunc i64 %57 to i32
br label %60
60: ; preds = %56, %27
%61 = phi i32 [ %35, %27 ], [ %59, %56 ]
%62 = phi i1 [ false, %27 ], [ %58, %56 ]
%63 = sext i32 %61 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %63
%65 = load i32, i32* %64
store i32 %65, i32* %32
%66 = sext i1 %62 to i32
%67 = add nsw i32 %29, %66
%68 = icmp slt i32 %61, %67
br i1 %68, label %8, label %69
69: ; preds = %60, %50, %3
%70 = phi i64 [ %4, %3 ], [ %51, %50 ], [ %63, %60 ]
%71 = phi i32 [ %1, %3 ], [ %29, %50 ], [ %61, %60 ]
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %70
store i32 %6, i32* %72
ret i32 %71
}