int sort(int s[], int start, int end) {
  int i = start, j = end;
  int pivot = s[i];
  while (i < j) {
    while (i < j && s[j] > pivot) {
      j--;
    }
    if (i < j) {
      s[i] = s[j];
      i++;
    }
    while (i < j && s[i] <= pivot) {
      i++;
    }
    if (i < j) {
      s[j] = s[i];
      j--;
    }
  }
  s[i] = pivot;
  return i;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    121f <sort+0x11f>
jmp    1139 <sort+0x39>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x1d(%rbp)
jge    115e <sort+0x5e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
setg   %al
mov    %al,-0x1d(%rbp)
mov    -0x1d(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    116e <sort+0x6e>
jmp    117c <sort+0x7c>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1139 <sort+0x39>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11a7 <sort+0xa7>
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    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11ac <sort+0xac>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x1e(%rbp)
jge    11d1 <sort+0xd1>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x1e(%rbp)
mov    -0x1e(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11e1 <sort+0xe1>
jmp    11ef <sort+0xef>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11ac <sort+0xac>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    121a <sort+0x11a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1128 <sort+0x28>
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sort>:
mov    %esi,%eax
movslq %esi,%rsi
mov    (%rdi,%rsi,4),%r8d
cmp    %edx,%esi
jl     112d <sort+0x2d>
mov    %r8d,(%rdi,%rsi,4)
ret
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movslq %edx,%rsi
mov    %ecx,(%rdi,%rsi,4)
add    $0xffffffff,%edx
cmp    %edx,%eax
jge    1194 <sort+0x94>
cmp    %edx,%eax
jge    1151 <sort+0x51>
movslq %edx,%rdx
movslq %eax,%rsi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdi,%rdx,4),%ecx
cmp    %r8d,%ecx
jle    1160 <sort+0x60>
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
cmp    %rsi,%rdx
jg     1140 <sort+0x40>
cmp    %edx,%eax
jge    1129 <sort+0x29>
jmp    116a <sort+0x6a>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ecx,(%rdi,%rsi,4)
add    $0x1,%eax
cmp    %edx,%eax
jge    1129 <sort+0x29>
movslq %eax,%rcx
lea    (%rdi,%rcx,4),%rsi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rsi),%ecx
cmp    %r8d,%ecx
jg     1120 <sort+0x20>
add    $0x1,%eax
add    $0x4,%rsi
cmp    %eax,%edx
jne    1180 <sort+0x80>
mov    %edx,%eax
movslq %eax,%rsi
mov    %r8d,(%rdi,%rsi,4)
ret

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

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