unsigned partition(int array[], unsigned left, unsigned right,
                   unsigned pivot_index) {
  int temp, pivot_value;
  unsigned i, store_index;
  store_index = left;
  pivot_value = array[pivot_index];
  temp = array[pivot_index];
  array[pivot_index] = array[right];
  array[right] = temp;
  for (i = left; i < right; i++) {
    if (array[i] <= pivot_value) {
      temp = array[store_index];
      array[store_index] = array[i];
      array[i] = temp;
      store_index++;
    }
  }
  temp = array[store_index];
  array[store_index] = array[right];
  array[right] = temp;
  return store_index;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jae    11c1 <partition+0xc1>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jg     11ae <partition+0xae>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11b3 <partition+0xb3>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1158 <partition+0x58>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
mov    %esi,%eax
mov    %ecx,%r8d
mov    (%rdi,%r8,4),%r11d
mov    %edx,%r9d
mov    (%rdi,%r9,4),%ecx
mov    %ecx,(%rdi,%r8,4)
mov    %r11d,(%rdi,%r9,4)
cmp    %edx,%esi
jae    1151 <partition+0x51>
mov    %eax,%edx
mov    %r9d,%ecx
sub    %eax,%ecx
mov    %rdx,%r8
not    %r8
test   $0x1,%cl
je     1148 <partition+0x48>
mov    (%rdi,%rdx,4),%ecx
cmp    %r11d,%ecx
jg     1144 <partition+0x44>
mov    (%rdi,%rdx,4),%r10d
mov    %ecx,(%rdi,%rdx,4)
mov    %r10d,(%rdi,%rdx,4)
add    $0x1,%eax
add    $0x1,%rdx
add    %r9,%r8
jne    1169 <partition+0x69>
mov    (%rdi,%r9,4),%r11d
mov    %eax,%ecx
mov    (%rdi,%rcx,4),%edx
mov    %r11d,(%rdi,%rcx,4)
mov    %edx,(%rdi,%r9,4)
ret
nop
add    $0x2,%rdx
cmp    %rdx,%r9
je     114d <partition+0x4d>
mov    (%rdi,%rdx,4),%ecx
cmp    %r11d,%ecx
jg     1181 <partition+0x81>
mov    %eax,%esi
mov    (%rdi,%rsi,4),%r8d
mov    %ecx,(%rdi,%rsi,4)
mov    %r8d,(%rdi,%rdx,4)
add    $0x1,%eax
mov    0x4(%rdi,%rdx,4),%ecx
cmp    %r11d,%ecx
jg     1160 <partition+0x60>
mov    %eax,%esi
mov    (%rdi,%rsi,4),%r8d
mov    %ecx,(%rdi,%rsi,4)
mov    %r8d,0x4(%rdi,%rdx,4)
add    $0x1,%eax
jmp    1160 <partition+0x60>

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @partition(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = zext i32 %3 to i64
%6 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %5
%7 = load i32, i32* %6
%8 = zext i32 %2 to i64
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %8
%10 = load i32, i32* %9
store i32 %10, i32* %6
store i32 %7, i32* %9
%11 = icmp ult i32 %1, %2
br i1 %11, label %12, label %65
12: ; preds = %4
%13 = zext i32 %1 to i64
%14 = sub nsw i64 %8, %13
%15 = xor i64 %13, -1
%16 = and i64 %14, 1
%17 = icmp eq i64 %16, 0
br i1 %17, label %30, label %18
18: ; preds = %12
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %13
%20 = load i32, i32* %19
%21 = icmp sgt i32 %20, %7
br i1 %21, label %27, label %22
22: ; preds = %18
%23 = zext i32 %1 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
store i32 %20, i32* %24
store i32 %25, i32* %19
%26 = add i32 %1, 1
br label %27
27: ; preds = %22, %18
%28 = phi i32 [ %26, %22 ], [ %1, %18 ]
%29 = add nuw nsw i64 %13, 1
br label %30
30: ; preds = %27, %12
%31 = phi i32 [ undef, %12 ], [ %28, %27 ]
%32 = phi i64 [ %13, %12 ], [ %29, %27 ]
%33 = phi i32 [ %1, %12 ], [ %28, %27 ]
%34 = sub nsw i64 0, %8
%35 = icmp eq i64 %15, %34
br i1 %35, label %62, label %36
36: ; preds = %30, %58
%37 = phi i64 [ %60, %58 ], [ %32, %30 ]
%38 = phi i32 [ %59, %58 ], [ %33, %30 ]
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %37
%40 = load i32, i32* %39
%41 = icmp sgt i32 %40, %7
br i1 %41, label %47, label %42
42: ; preds = %36
%43 = zext i32 %38 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
store i32 %40, i32* %44
store i32 %45, i32* %39
%46 = add i32 %38, 1
br label %47
47: ; preds = %36, %42
%48 = phi i32 [ %46, %42 ], [ %38, %36 ]
%49 = add nuw nsw i64 %37, 1
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %49
%51 = load i32, i32* %50
%52 = icmp sgt i32 %51, %7
br i1 %52, label %58, label %53
53: ; preds = %47
%54 = zext i32 %48 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
store i32 %51, i32* %55
store i32 %56, i32* %50
%57 = add i32 %48, 1
br label %58
58: ; preds = %53, %47
%59 = phi i32 [ %57, %53 ], [ %48, %47 ]
%60 = add nuw nsw i64 %37, 2
%61 = icmp eq i64 %60, %8
br i1 %61, label %62, label %36
62: ; preds = %58, %30
%63 = phi i32 [ %31, %30 ], [ %59, %58 ]
%64 = load i32, i32* %9
br label %65
65: ; preds = %62, %4
%66 = phi i32 [ %7, %4 ], [ %64, %62 ]
%67 = phi i32 [ %1, %4 ], [ %63, %62 ]
%68 = zext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %68
%70 = load i32, i32* %69
store i32 %66, i32* %69
store i32 %70, i32* %9
ret i32 %67
}