void quick_sort(int n, int *a) {
  int l, r, pivot;
  if (n <= 1)
    return;
  l = 0;
  r = n - 1;
  pivot = a[(l + r) / 2];
  while (l <= r) {
    while (a[l] < pivot)
      l++;
    while (a[r] > pivot)
      r--;
    if (l > r)
      break;
    do {
      int t = (a[l]);
      (a[l]) = (a[r]);
      (a[r]) = t;
    } while (0);
    l++;
    r--;
  }
  quick_sort(r + 1, a);
  quick_sort(n - l, a + l);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quick_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x4(%rbp)
jg     112e <quick_sort+0x1e>
jmp    1245 <quick_sort+0x135>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x18(%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,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     121c <quick_sort+0x10c>
jmp    1174 <quick_sort+0x64>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1196 <quick_sort+0x86>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1174 <quick_sort+0x64>
jmp    119b <quick_sort+0x8b>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jle    11bd <quick_sort+0xad>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    119b <quick_sort+0x8b>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jle    11ce <quick_sort+0xbe>
jmp    121c <quick_sort+0x10c>
jmp    11d3 <quick_sort+0xc3>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x10(%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    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1163 <quick_sort+0x53>
mov    -0x18(%rbp),%edi
add    $0x1,%edi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1030 <quick_sort@plt>
mov    -0x4(%rbp),%edi
sub    -0x14(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <quick_sort@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quick_sort>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
cmp    $0x2,%edi
jge    1120 <quick_sort+0x10>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret
mov    %rsi,%r15
mov    %edi,%r14d
jmp    1151 <quick_sort+0x41>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r11d,%edi
mov    %r9d,%ebx
add    $0x1,%edi
mov    %r15,%rsi
call   1030 <quick_sort@plt>
sub    %ebx,%r14d
movslq %ebx,%rax
lea    (%r15,%rax,4),%r15
cmp    $0x1,%r14d
jle    111a <quick_sort+0xa>
lea    -0x1(%r14),%edi
mov    %edi,%eax
shr    %eax
mov    (%r15,%rax,4),%r10d
lea    0x4(%r15),%r8
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movslq %ebx,%rax
lea    (%r15,%rax,4),%rdx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdx),%esi
add    $0x1,%ebx
add    $0x4,%rdx
cmp    %r10d,%esi
jl     1180 <quick_sort+0x70>
lea    -0x1(%rbx),%r9d
movslq %edi,%rax
lea    (%r8,%rax,4),%rcx
nopl   0x0(%rax)
mov    -0x4(%rcx),%eax
add    $0xfffffffffffffffc,%rcx
add    $0xffffffff,%edi
cmp    %r10d,%eax
jg     11a0 <quick_sort+0x90>
lea    0x1(%rdi),%r11d
cmp    %r11d,%r9d
jg     1130 <quick_sort+0x20>
mov    %eax,-0x4(%rdx)
mov    %esi,(%rcx)
cmp    %r9d,%edi
jg     1170 <quick_sort+0x60>
jmp    1136 <quick_sort+0x26>

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

LLVM IR (-O2):
define void @quick_sort(i32 %0, i32* %1) {
%3 = icmp slt i32 %0, 2
br i1 %3, label %51, label %4
4: ; preds = %2, %43
%5 = phi i32* [ %49, %43 ], [ %1, %2 ]
%6 = phi i32 [ %47, %43 ], [ %0, %2 ]
%7 = add nsw i32 %6, -1
%8 = lshr i32 %7, 1
%9 = zext i32 %8 to i64
%10 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %9
%11 = load i32, i32* %10
br label %12
12: ; preds = %4, %35
%13 = phi i32 [ %37, %35 ], [ 0, %4 ]
%14 = phi i32 [ %38, %35 ], [ %7, %4 ]
%15 = sext i32 %13 to i64
br label %16
16: ; preds = %16, %12
%17 = phi i64 [ %21, %16 ], [ %15, %12 ]
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
%20 = icmp slt i32 %19, %11
%21 = add i64 %17, 1
br i1 %20, label %16, label %22
22: ; preds = %16
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %17
%24 = trunc i64 %17 to i32
%25 = sext i32 %14 to i64
br label %26
26: ; preds = %26, %22
%27 = phi i64 [ %31, %26 ], [ %25, %22 ]
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = icmp sgt i32 %29, %11
%31 = add i64 %27, -1
br i1 %30, label %26, label %32
32: ; preds = %26
%33 = trunc i64 %27 to i32
%34 = icmp sgt i32 %24, %33
br i1 %34, label %40, label %35
35: ; preds = %32
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %27
store i32 %29, i32* %23
store i32 %19, i32* %36
%37 = add nsw i32 %24, 1
%38 = add nsw i32 %33, -1
%39 = icmp sgt i32 %38, %24
br i1 %39, label %12, label %43
40: ; preds = %32
%41 = trunc i64 %17 to i32
%42 = trunc i64 %27 to i32
br label %43
43: ; preds = %35, %40
%44 = phi i32 [ %42, %40 ], [ %38, %35 ]
%45 = phi i32 [ %41, %40 ], [ %37, %35 ]
%46 = add nsw i32 %44, 1
tail call void @quick_sort(i32 %46, i32* %5)
%47 = sub nsw i32 %6, %45
%48 = sext i32 %45 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %48
%50 = icmp slt i32 %47, 2
br i1 %50, label %51, label %4
51: ; preds = %43, %2
ret void
}