int partition(long int arr[], long int low, long int high) {
  long int i, j, temp, key;
  i = low + 1;
  j = high;
  key = arr[low];
  while (1) {
    while (arr[i] <= key && i <= high)
      i++;
    while (arr[j] > key && j >= low)
      j--;
    if (i < j) {
      temp = arr[i];
      arr[i] = arr[j];
      arr[j] = temp;
    } else {
      temp = arr[low];
      arr[low] = arr[j];
      arr[j] = temp;
      return j;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<partition>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    1139 <partition+0x39>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rcx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x38(%rbp),%rcx
mov    %al,-0x39(%rbp)
jg     1162 <partition+0x62>
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
setle  %al
mov    %al,-0x39(%rbp)
mov    -0x39(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1172 <partition+0x72>
jmp    1183 <partition+0x83>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    1139 <partition+0x39>
jmp    1188 <partition+0x88>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rcx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x38(%rbp),%rcx
mov    %al,-0x3a(%rbp)
jle    11b1 <partition+0xb1>
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
setge  %al
mov    %al,-0x3a(%rbp)
mov    -0x3a(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11c1 <partition+0xc1>
jmp    11d2 <partition+0xd2>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1188 <partition+0x88>
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x28(%rbp),%rax
jge    121d <partition+0x11d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
jmp    125b <partition+0x15b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x28(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret
jmp    1134 <partition+0x34>

x86 assembly (clang, -O2):
<partition>:
lea    0x1(%rsi),%r11
mov    (%rdi,%rsi,8),%r8
mov    %rdx,%rax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdi,%r11,8),%r9
lea    0x1(%r11),%r10
cmp    %r8,%r9
jg     1125 <partition+0x25>
cmp    %rdx,%r11
mov    %r10,%r11
jle    1110 <partition+0x10>
lea    -0x1(%r10),%r11
add    $0x1,%rax
nopl   (%rax)
mov    -0x8(%rdi,%rax,8),%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rax
cmp    %r8,%rcx
jle    1143 <partition+0x43>
cmp    %rsi,%rax
jge    1130 <partition+0x30>
cmp    %rax,%r11
jge    1153 <partition+0x53>
mov    %rcx,-0x8(%rdi,%r10,8)
mov    %r9,(%rdi,%rax,8)
jmp    1110 <partition+0x10>
mov    (%rdi,%rsi,8),%rdx
mov    %rcx,(%rdi,%rsi,8)
mov    %rdx,(%rdi,%rax,8)
ret

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

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