int partition(int arr[], int l, int r) {
  int i, j, pivot, temp;
  i = l + 1;
  pivot = arr[l];
  j = r;
  while (1) {
    while (arr[i] < pivot)
      i++;
    while (arr[j] > pivot)
      j--;
    if (i >= j)
      break;
    else {
      temp = arr[i];
      arr[i] = arr[j];
      arr[j] = temp;
    }
  }
  temp = arr[j];
  arr[j] = arr[l];
  arr[l] = temp;
  return j;
}


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
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1130 <partition+0x30>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1152 <partition+0x52>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1130 <partition+0x30>
jmp    1157 <partition+0x57>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jle    1179 <partition+0x79>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1157 <partition+0x57>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jl     118a <partition+0x8a>
jmp    11c1 <partition+0xc1>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x20(%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    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    112b <partition+0x2b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbx
mov    %edx,%eax
movslq %esi,%r8
add    $0x1,%esi
mov    (%rdi,%r8,4),%r10d
lea    0x4(%rdi),%r9
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %esi,%rsi
lea    (%rdi,%rsi,4),%rcx
add    $0xffffffff,%esi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rcx),%r11d
add    $0x4,%rcx
add    $0x1,%esi
cmp    %r10d,%r11d
jl     1130 <partition+0x30>
movslq %eax,%rdx
lea    0x1(%rdx),%eax
lea    (%r9,%rdx,4),%rdx
nopl   0x0(%rax)
mov    -0x4(%rdx),%ebx
add    $0xfffffffffffffffc,%rdx
add    $0xffffffff,%eax
cmp    %r10d,%ebx
jg     1150 <partition+0x50>
cmp    %eax,%esi
jge    116b <partition+0x6b>
mov    %ebx,-0x4(%rcx)
mov    %r11d,(%rdx)
jmp    1120 <partition+0x20>
mov    (%rdi,%r8,4),%ecx
mov    %ecx,(%rdx)
mov    %ebx,(%rdi,%r8,4)
pop    %rbx
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* %5
%12 = add nsw i32 %11, 1
store i32 %12, i32* %7
%13 = load i32*, i32** %4
%14 = load i32, i32* %5
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
store i32 %17, i32* %9
%18 = load i32, i32* %6
store i32 %18, i32* %8
br label %19
19: ; preds = %3, %68
br label %20
20: ; preds = %28, %19
%21 = load i32*, i32** %4
%22 = load i32, i32* %7
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = load i32, i32* %9
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %31
28: ; preds = %20
%29 = load i32, i32* %7
%30 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %7
br label %20
31: ; preds = %20
br label %32
32: ; preds = %40, %31
%33 = load i32*, i32** %4
%34 = load i32, i32* %8
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %35
%37 = load i32, i32* %36
%38 = load i32, i32* %9
%39 = icmp sgt i32 %37, %38
br i1 %39, label %40, label %43
40: ; preds = %32
%41 = load i32, i32* %8
%42 = add nsw i32 %41, -1
store i32 %42, i32* %8
br label %32
43: ; preds = %32
%44 = load i32, i32* %7
%45 = load i32, i32* %8
%46 = icmp sge i32 %44, %45
br i1 %46, label %47, label %48
47: ; preds = %43
br label %69
48: ; preds = %43
%49 = load i32*, i32** %4
%50 = load i32, i32* %7
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
store i32 %53, i32* %10
%54 = load i32*, i32** %4
%55 = load i32, i32* %8
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %56
%58 = load i32, i32* %57
%59 = load i32*, i32** %4
%60 = load i32, i32* %7
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 %61
store i32 %58, i32* %62
%63 = load i32, i32* %10
%64 = load i32*, i32** %4
%65 = load i32, i32* %8
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 %66
store i32 %63, i32* %67
br label %68
68: ; preds = %48
br label %19
69: ; preds = %47
%70 = load i32*, i32** %4
%71 = load i32, i32* %8
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 %72
%74 = load i32, i32* %73
store i32 %74, i32* %10
%75 = load i32*, i32** %4
%76 = load i32, i32* %5
%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* %8
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %80, i64 %82
store i32 %79, i32* %83
%84 = load i32, i32* %10
%85 = load i32*, i32** %4
%86 = load i32, i32* %5
%87 = sext i32 %86 to i64
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %85, i64 %87
store i32 %84, i32* %88
%89 = load i32, i32* %8
ret i32 %89
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @partition(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = add nsw i32 %1, 1
%5 = sext i32 %1 to i64
%6 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %5
%7 = load i32, i32* %6
br label %8
8: ; preds = %32, %3
%9 = phi i32 [ %2, %3 ], [ %30, %32 ]
%10 = phi i32 [ %4, %3 ], [ %20, %32 ]
%11 = sext i32 %10 to i64
br label %12
12: ; preds = %12, %8
%13 = phi i64 [ %17, %12 ], [ %11, %8 ]
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
%16 = icmp slt i32 %15, %7
%17 = add i64 %13, 1
br i1 %16, label %12, label %18
18: ; preds = %12
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %13
%20 = trunc i64 %13 to i32
%21 = sext i32 %9 to i64
br label %22
22: ; preds = %22, %18
%23 = phi i64 [ %27, %22 ], [ %21, %18 ]
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = icmp sgt i32 %25, %7
%27 = add i64 %23, -1
br i1 %26, label %22, label %28
28: ; preds = %22
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %23
%30 = trunc i64 %23 to i32
%31 = icmp slt i32 %20, %30
br i1 %31, label %32, label %33
32: ; preds = %28
store i32 %25, i32* %19
store i32 %15, i32* %29
br label %8
33: ; preds = %28
%34 = trunc i64 %23 to i32
%35 = load i32, i32* %6
store i32 %35, i32* %29
store i32 %25, i32* %6
ret i32 %34
}