void quicksort(int *a, int array_size) {
  int pivot = a[array_size / 2];
  int i, j, temp;
  if (array_size < 2)
    return;
  for (i = 0, j = array_size - 1;; i++, j++) {
    while (a[i] < pivot)
      i++;
    while (a[j] > pivot)
      j--;
    if (i >= j)
      break;
    temp = a[i];
    a[i] = a[j];
    a[j] = temp;
  }
  quicksort(a, i);
  quicksort(a + i, array_size - i);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quicksort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x2,-0xc(%rbp)
jge    1150 <quicksort+0x40>
jmp    122e <quicksort+0x11e>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1165 <quicksort+0x55>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1187 <quicksort+0x77>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1165 <quicksort+0x55>
jmp    118c <quicksort+0x7c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jle    11ae <quicksort+0x9e>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    118c <quicksort+0x7c>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jl     11bf <quicksort+0xaf>
jmp    1208 <quicksort+0xf8>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1160 <quicksort+0x50>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
call   1030 <quicksort@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
sub    -0x14(%rbp),%esi
call   1030 <quicksort@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quicksort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
cmp    $0x2,%esi
jge    1127 <quicksort+0x17>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%r15
mov    %esi,%eax
shr    %eax
lea    (%rdi,%rax,4),%rax
jmp    116a <quicksort+0x5a>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r15,%rdi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <quicksort@plt>
sub    %ebp,%r14d
mov    %r14d,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %r14d,%eax
sar    %eax
cltq
lea    (%r15,%rax,4),%rax
sub    %rbx,%rax
sub    %rbx,%r15
cmp    $0x1,%r14d
jle    111c <quicksort+0xc>
mov    (%rax),%r9d
lea    -0x1(%r14),%ecx
lea    0x4(%r15),%r8
xor    %esi,%esi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %esi,%rsi
lea    -0x1(%rsi),%ebp
lea    0x0(,%rsi,4),%rax
mov    $0x4,%ebx
sub    %rax,%rbx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%r15,%rsi,4),%r10d
add    $0x1,%rsi
add    $0x1,%ebp
add    $0xfffffffffffffffc,%rbx
cmp    %r9d,%r10d
jl     11a0 <quicksort+0x90>
movslq %ecx,%rcx
lea    (%r8,%rcx,4),%rdx
add    $0x2,%ecx
xchg   %ax,%ax
mov    -0x4(%rdx),%eax
add    $0xfffffffffffffffc,%rdx
add    $0xffffffff,%ecx
cmp    %r9d,%eax
jg     11c0 <quicksort+0xb0>
lea    -0x1(%rcx),%edi
cmp    %edi,%ebp
jge    1140 <quicksort+0x30>
mov    %eax,-0x4(%r15,%rsi,4)
mov    %r10d,(%rdx)
jmp    1180 <quicksort+0x70>

LLVM IR (-O0):
define void @quicksort(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
%9 = load i32*, i32** %3
%10 = load i32, i32* %4
%11 = sdiv i32 %10, 2
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %12
%14 = load i32, i32* %13
store i32 %14, i32* %5
%15 = load i32, i32* %4
%16 = icmp slt i32 %15, 2
br i1 %16, label %17, label %18
17: ; preds = %2
br label %85
18: ; preds = %2
store i32 0, i32* %6
%19 = load i32, i32* %4
%20 = sub nsw i32 %19, 1
store i32 %20, i32* %7
br label %21
21: ; preds = %70, %18
br label %22
22: ; preds = %30, %21
%23 = load i32*, i32** %3
%24 = load i32, i32* %6
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = load i32, i32* %5
%29 = icmp slt i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %33
30: ; preds = %22
%31 = load i32, i32* %6
%32 = add nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %6
br label %22
33: ; preds = %22
br label %34
34: ; preds = %42, %33
%35 = load i32*, i32** %3
%36 = load i32, i32* %7
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = load i32, i32* %5
%41 = icmp sgt i32 %39, %40
br i1 %41, label %42, label %45
42: ; preds = %34
%43 = load i32, i32* %7
%44 = add nsw i32 %43, -1
store i32 %44, i32* %7
br label %34
45: ; preds = %34
%46 = load i32, i32* %6
%47 = load i32, i32* %7
%48 = icmp sge i32 %46, %47
br i1 %48, label %49, label %50
49: ; preds = %45
br label %75
50: ; preds = %45
%51 = load i32*, i32** %3
%52 = load i32, i32* %6
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
store i32 %55, i32* %8
%56 = load i32*, i32** %3
%57 = load i32, i32* %7
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 %58
%60 = load i32, i32* %59
%61 = load i32*, i32** %3
%62 = load i32, i32* %6
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %61, i64 %63
store i32 %60, i32* %64
%65 = load i32, i32* %8
%66 = load i32*, i32** %3
%67 = load i32, i32* %7
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 %68
store i32 %65, i32* %69
br label %70
70: ; preds = %50
%71 = load i32, i32* %6
%72 = add nsw i32 %71, 1
store i32 %72, i32* %6
%73 = load i32, i32* %7
%74 = add nsw i32 %73, 1
store i32 %74, i32* %7
br label %21
75: ; preds = %49
%76 = load i32*, i32** %3
%77 = load i32, i32* %6
%78 = load i32*, i32** %3
%79 = load i32, i32* %6
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %78, i64 %80
%82 = load i32, i32* %4
%83 = load i32, i32* %6
%84 = sub nsw i32 %82, %83
br label %85
85: ; preds = %75, %17
ret void
}

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