int partition(int *v, int a, int b) {
  int temp;
  int pivot = a;
  for (;;) {
    while (a < b && v[a] <= v[pivot])
      a++;
    while (v[b] > v[pivot])
      b--;
    if (a >= b)
      break;
    temp = v[a];
    v[a] = v[b];
    v[b] = temp;
  }
  if (v[b] != v[pivot]) {
    temp = v[b];
    v[b] = v[pivot];
    v[pivot] = temp;
  }
  return b;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1119 <partition+0x19>
mov    -0xc(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x19(%rbp)
jge    1146 <partition+0x46>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x19(%rbp)
mov    -0x19(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1156 <partition+0x56>
jmp    1164 <partition+0x64>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1119 <partition+0x19>
jmp    1169 <partition+0x69>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    1193 <partition+0x93>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1169 <partition+0x69>
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jl     11a4 <partition+0xa4>
jmp    11db <partition+0xdb>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%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    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1114 <partition+0x14>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
je     1229 <partition+0x129>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
movslq %esi,%r8
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    (%rdi,%r8,4),%r9d
cmp    %edx,%esi
jge    1150 <partition+0x50>
movslq %esi,%rcx
movslq %edx,%rax
lea    (%rdi,%rcx,4),%r10
mov    %rax,%r11
sub    %rcx,%r11
xor    %ecx,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %r9d,(%r10,%rcx,4)
jg     1160 <partition+0x60>
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%r11
jne    1130 <partition+0x30>
mov    %edx,%esi
jmp    1170 <partition+0x70>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movslq %edx,%rax
jmp    1170 <partition+0x70>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    %ecx,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    (%rdi,%rax,4),%ecx
add    $0xffffffffffffffff,%rax
cmp    %r9d,%ecx
jg     1170 <partition+0x70>
lea    0x1(%rax),%rdx
cmp    %edx,%esi
jge    1199 <partition+0x99>
movslq %esi,%r9
mov    (%rdi,%r9,4),%r10d
mov    %ecx,(%rdi,%r9,4)
mov    %r10d,0x4(%rdi,%rax,4)
jmp    1110 <partition+0x10>
cmp    %r9d,%ecx
je     11a7 <partition+0xa7>
mov    %r9d,0x4(%rdi,%rax,4)
mov    %ecx,(%rdi,%r8,4)
add    $0x1,%eax
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* %5
store i32 %9, i32* %8
br label %10
10: ; preds = %53, %3
br label %11
11: ; preds = %29, %10
%12 = load i32, i32* %5
%13 = load i32, i32* %6
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %27
15: ; preds = %11
%16 = load i32*, i32** %4
%17 = load i32, i32* %5
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = load i32*, i32** %4
%22 = load i32, i32* %8
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = icmp sle i32 %20, %25
br label %27
27: ; preds = %15, %11
%28 = phi i1 [ false, %11 ], [ %26, %15 ]
br i1 %28, label %29, label %32
29: ; preds = %27
%30 = load i32, i32* %5
%31 = add nsw i32 %30, 1
store i32 %31, i32* %5
br label %11
32: ; preds = %27
br label %33
33: ; preds = %45, %32
%34 = load i32*, i32** %4
%35 = load i32, i32* %6
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = load i32*, i32** %4
%40 = load i32, i32* %8
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = icmp sgt i32 %38, %43
br i1 %44, label %45, label %48
45: ; preds = %33
%46 = load i32, i32* %6
%47 = add nsw i32 %46, -1
store i32 %47, i32* %6
br label %33
48: ; preds = %33
%49 = load i32, i32* %5
%50 = load i32, i32* %6
%51 = icmp sge i32 %49, %50
br i1 %51, label %52, label %53
52: ; preds = %48
br label %73
53: ; preds = %48
%54 = load i32*, i32** %4
%55 = load i32, i32* %5
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %56
%58 = load i32, i32* %57
store i32 %58, i32* %7
%59 = load i32*, i32** %4
%60 = load i32, i32* %6
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 %61
%63 = load i32, i32* %62
%64 = load i32*, i32** %4
%65 = load i32, i32* %5
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 %66
store i32 %63, i32* %67
%68 = load i32, i32* %7
%69 = load i32*, i32** %4
%70 = load i32, i32* %6
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %69, i64 %71
store i32 %68, i32* %72
br label %10
73: ; preds = %52
%74 = load i32*, i32** %4
%75 = load i32, i32* %6
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %74, i64 %76
%78 = load i32, i32* %77
%79 = load i32*, i32** %4
%80 = load i32, i32* %8
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds i32, i32* %79, i64 %81
%83 = load i32, i32* %82
%84 = icmp ne i32 %78, %83
br i1 %84, label %85, label %105
85: ; preds = %73
%86 = load i32*, i32** %4
%87 = load i32, i32* %6
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %86, i64 %88
%90 = load i32, i32* %89
store i32 %90, i32* %7
%91 = load i32*, i32** %4
%92 = load i32, i32* %8
%93 = sext i32 %92 to i64
%94 = getelementptr inbounds i32, i32* %91, i64 %93
%95 = load i32, i32* %94
%96 = load i32*, i32** %4
%97 = load i32, i32* %6
%98 = sext i32 %97 to i64
%99 = getelementptr inbounds i32, i32* %96, i64 %98
store i32 %95, i32* %99
%100 = load i32, i32* %7
%101 = load i32*, i32** %4
%102 = load i32, i32* %8
%103 = sext i32 %102 to i64
%104 = getelementptr inbounds i32, i32* %101, i64 %103
store i32 %100, i32* %104
br label %105
105: ; preds = %85, %73
%106 = load i32, i32* %6
ret i32 %106
}

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
br label %6
6: ; preds = %39, %3
%7 = phi i32 [ %2, %3 ], [ %37, %39 ]
%8 = phi i32 [ %1, %3 ], [ %28, %39 ]
%9 = icmp slt i32 %8, %7
%10 = load i32, i32* %5
br i1 %9, label %13, label %11
11: ; preds = %6
%12 = sext i32 %7 to i64
br label %26
13: ; preds = %6
%14 = sext i32 %8 to i64
%15 = sext i32 %7 to i64
br label %16
16: ; preds = %13, %21
%17 = phi i64 [ %14, %13 ], [ %22, %21 ]
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
%20 = icmp sgt i32 %19, %10
br i1 %20, label %24, label %21
21: ; preds = %16
%22 = add nsw i64 %17, 1
%23 = icmp eq i64 %22, %15
br i1 %23, label %26, label %16
24: ; preds = %16
%25 = trunc i64 %17 to i32
br label %26
26: ; preds = %21, %24, %11
%27 = phi i64 [ %12, %11 ], [ %15, %24 ], [ %15, %21 ]
%28 = phi i32 [ %8, %11 ], [ %25, %24 ], [ %7, %21 ]
br label %29
29: ; preds = %29, %26
%30 = phi i64 [ %34, %29 ], [ %27, %26 ]
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = icmp sgt i32 %32, %10
%34 = add i64 %30, -1
br i1 %33, label %29, label %35
35: ; preds = %29
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %30
%37 = trunc i64 %30 to i32
%38 = icmp slt i32 %28, %37
br i1 %38, label %39, label %43
39: ; preds = %35
%40 = sext i32 %28 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
store i32 %32, i32* %41
store i32 %42, i32* %36
br label %6
43: ; preds = %35
%44 = icmp eq i32 %32, %10
br i1 %44, label %46, label %45
45: ; preds = %43
store i32 %10, i32* %36
store i32 %32, i32* %5
br label %46
46: ; preds = %45, %43
%47 = trunc i64 %30 to i32
ret i32 %47
}