int partition(char str[], int low, int high) {
  char pv = str[low];
  while (low < high) {
    while (low < high && pv <= str[high])
      high--;
    {
      char tmp;
      tmp = str[low];
      str[low] = str[high];
      str[high] = tmp;
    };
    while (low < high && str[low] <= pv)
      low++;
    {
      char tmp;
      tmp = str[low];
      str[low] = str[high];
      str[high] = tmp;
    };
  }
  return low;
}


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,1),%al
mov    %al,-0x11(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1224 <partition+0x124>
jmp    112d <partition+0x2d>
mov    -0xc(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x14(%rbp)
jge    1156 <partition+0x56>
movsbl -0x11(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rdx
movsbl (%rcx,%rdx,1),%ecx
cmp    %ecx,%eax
setle  %al
mov    %al,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1166 <partition+0x66>
jmp    1174 <partition+0x74>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    112d <partition+0x2d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x12(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x12(%rbp),%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0xc(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x15(%rbp)
jge    11cf <partition+0xcf>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
movsbl -0x11(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
setle  %al
mov    %al,-0x15(%rbp)
mov    -0x15(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11df <partition+0xdf>
jmp    11ed <partition+0xed>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    11a6 <partition+0xa6>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x13(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x13(%rbp),%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    111c <partition+0x1c>
mov    -0xc(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
push   %rbx
mov    %esi,%eax
cmp    %edx,%esi
jge    11b8 <partition+0xb8>
movslq %eax,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,1),%r9b
movabs $0x100000000,%r8
jmp    1139 <partition+0x39>
xchg   %ax,%ax
sar    $0x20,%rsi
mov    %ebx,%eax
mov    %rsi,%rbx
mov    (%rdi,%rbx,1),%cl
mov    %r10b,(%rdi,%rbx,1)
mov    %cl,(%rdi,%r11,1)
cmp    %r11d,%eax
jge    11b8 <partition+0xb8>
cmp    %edx,%eax
jge    1170 <partition+0x70>
movslq %edx,%rdx
movslq %eax,%rbx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
cmp    (%rdi,%rdx,1),%r9b
jg     1173 <partition+0x73>
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
cmp    %rbx,%rdx
jg     1150 <partition+0x50>
mov    %eax,%edx
jmp    1173 <partition+0x73>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movslq %eax,%rbx
mov    (%rdi,%rbx,1),%r10b
movslq %edx,%r11
mov    (%rdi,%r11,1),%cl
mov    %cl,(%rdi,%rbx,1)
mov    %r10b,(%rdi,%r11,1)
cmp    %r11d,%eax
jge    1129 <partition+0x29>
mov    %rbx,%rsi
shl    $0x20,%rsi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %r9b,(%rdi,%rbx,1)
jg     1120 <partition+0x20>
add    $0x1,%rbx
add    %r8,%rsi
cmp    %rbx,%r11
jne    11a0 <partition+0xa0>
mov    %edx,%eax
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @partition(i8* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i8
%8 = alloca i8
%9 = alloca i8
store i8* %0, i8** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%10 = load i8*, i8** %4
%11 = load i32, i32* %5
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = getelementptr inbounds i8, i8* %10, i64 %12
%14 = load i8, i8* %13
store i8 %14, i8* %7
br label %15
15: ; preds = %78, %3
%16 = load i32, i32* %5
%17 = load i32, i32* %6
%18 = icmp slt i32 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %98
19: ; preds = %15
br label %20
20: ; preds = %36, %19
%21 = load i32, i32* %5
%22 = load i32, i32* %6
%23 = icmp slt i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %34
24: ; preds = %20
%25 = load i8, i8* %7
%26 = sext i8 %25 to i32
%27 = load i8*, i8** %4
%28 = load i32, i32* %6
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %27, i64 %29
%31 = load i8, i8* %30
%32 = sext i8 %31 to i32
%33 = icmp sle i32 %26, %32
br label %34
34: ; preds = %24, %20
%35 = phi i1 [ false, %20 ], [ %33, %24 ]
br i1 %35, label %36, label %39
36: ; preds = %34
%37 = load i32, i32* %6
%38 = add nsw i32 %37, -1
store i32 %38, i32* %6
br label %20
39: ; preds = %34
%40 = load i8*, i8** %4
%41 = load i32, i32* %5
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %40, i64 %42
%44 = load i8, i8* %43
store i8 %44, i8* %8
%45 = load i8*, i8** %4
%46 = load i32, i32* %6
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i8, i8* %45, i64 %47
%49 = load i8, i8* %48
%50 = load i8*, i8** %4
%51 = load i32, i32* %5
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i8, i8* %50, i64 %52
store i8 %49, i8* %53
%54 = load i8, i8* %8
%55 = load i8*, i8** %4
%56 = load i32, i32* %6
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i8, i8* %55, i64 %57
store i8 %54, i8* %58
br label %59
59: ; preds = %75, %39
%60 = load i32, i32* %5
%61 = load i32, i32* %6
%62 = icmp slt i32 %60, %61
br i1 %62, label %63, label %73
63: ; preds = %59
%64 = load i8*, i8** %4
%65 = load i32, i32* %5
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i8, i8* %64, i64 %66
%68 = load i8, i8* %67
%69 = sext i8 %68 to i32
%70 = load i8, i8* %7
%71 = sext i8 %70 to i32
%72 = icmp sle i32 %69, %71
br label %73
73: ; preds = %63, %59
%74 = phi i1 [ false, %59 ], [ %72, %63 ]
br i1 %74, label %75, label %78
75: ; preds = %73
%76 = load i32, i32* %5
%77 = add nsw i32 %76, 1
store i32 %77, i32* %5
br label %59
78: ; preds = %73
%79 = load i8*, i8** %4
%80 = load i32, i32* %5
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds i8, i8* %79, i64 %81
%83 = load i8, i8* %82
store i8 %83, i8* %9
%84 = load i8*, i8** %4
%85 = load i32, i32* %6
%86 = sext i32 %85 to i64
%87 = getelementptr inbounds i8, i8* %84, i64 %86
%88 = load i8, i8* %87
%89 = load i8*, i8** %4
%90 = load i32, i32* %5
%91 = sext i32 %90 to i64
%92 = getelementptr inbounds i8, i8* %89, i64 %91
store i8 %88, i8* %92
%93 = load i8, i8* %9
%94 = load i8*, i8** %4
%95 = load i32, i32* %6
%96 = sext i32 %95 to i64
%97 = getelementptr inbounds i8, i8* %94, i64 %96
store i8 %93, i8* %97
br label %15
98: ; preds = %15
%99 = load i32, i32* %5
ret i32 %99
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @partition(i8* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = sext i32 %1 to i64
%5 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %4
%6 = load i8, i8* %5
%7 = icmp slt i32 %1, %2
br i1 %7, label %8, label %54
8: ; preds = %3, %48
%9 = phi i32 [ %50, %48 ], [ %1, %3 ]
%10 = phi i32 [ %29, %48 ], [ %2, %3 ]
%11 = icmp slt i32 %9, %10
br i1 %11, label %14, label %12
12: ; preds = %8
%13 = sext i32 %9 to i64
br label %27
14: ; preds = %8
%15 = sext i32 %10 to i64
%16 = sext i32 %9 to i64
br label %17
17: ; preds = %14, %22
%18 = phi i64 [ %15, %14 ], [ %23, %22 ]
%19 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %18
%20 = load i8, i8* %19
%21 = icmp sgt i8 %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 [ %10, %12 ], [ %26, %25 ], [ %9, %22 ]
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %28
%31 = load i8, i8* %30
%32 = sext i32 %29 to i64
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %32
%34 = load i8, i8* %33
store i8 %34, i8* %30
store i8 %31, i8* %33
%35 = icmp slt i32 %9, %29
br i1 %35, label %36, label %48
36: ; preds = %27, %45
%37 = phi i64 [ %46, %45 ], [ %28, %27 ]
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %37
%39 = load i8, i8* %38
%40 = icmp sgt i8 %39, %6
br i1 %40, label %41, label %45
41: ; preds = %36
%42 = trunc i64 %37 to i32
%43 = shl i64 %37, 32
%44 = ashr exact i64 %43, 32
br label %48
45: ; preds = %36
%46 = add nsw i64 %37, 1
%47 = icmp eq i64 %46, %32
br i1 %47, label %54, label %36
48: ; preds = %41, %27
%49 = phi i64 [ %28, %27 ], [ %44, %41 ]
%50 = phi i32 [ %9, %27 ], [ %42, %41 ]
%51 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %49
%52 = load i8, i8* %51
store i8 %31, i8* %51
store i8 %52, i8* %33
%53 = icmp slt i32 %50, %29
br i1 %53, label %8, label %54
54: ; preds = %48, %45, %3
%55 = phi i32 [ %1, %3 ], [ %29, %45 ], [ %50, %48 ]
ret i32 %55
}