; LLVM IR from zumrudu-anka/Algorithms :: C++/Sorting Algorithms/BubbleSort.ll (Z10BubbleSortPii)

; Unoptimized IR (clang -disable-llvm-passes):
target datalayout = "e-m:e-p270:32:32-p271:32:32-p272:64:64-i64:64-i128:128-f80:128-n8:16:32:64-S128"
target triple = "x86_64-unknown-linux-gnu"

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef ptr @_Z10BubbleSortPii(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  %9 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %10 = sub nsw i32 %9, 1
  store i32 %10, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %11

11:                                               ; preds = %62, %2
  %12 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %13 = icmp sgt i32 %12, 0
  br i1 %13, label %15, label %14

14:                                               ; preds = %11
  store i32 2, ptr %6, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  br label %65

15:                                               ; preds = %11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %16

16:                                               ; preds = %58, %15
  %17 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %18 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %19 = sub nsw i32 %18, 1
  %20 = icmp slt i32 %17, %19
  br i1 %20, label %22, label %21

21:                                               ; preds = %16
  store i32 5, ptr %6, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %61

22:                                               ; preds = %16
  %23 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %24 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %25
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !9
  %28 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %29 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %30 = add nsw i32 %29, 1
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds i32, ptr %28, i64 %31
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !9
  %34 = icmp sgt i32 %27, %33
  br i1 %34, label %35, label %57

35:                                               ; preds = %22
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %36 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %37 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = getelementptr inbounds i32, ptr %36, i64 %38
  %40 = load i32, ptr %39, align 4, !tbaa !9
  store i32 %40, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %41 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %43 = add nsw i32 %42, 1
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds i32, ptr %41, i64 %44
  %46 = load i32, ptr %45, align 4, !tbaa !9
  %47 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %48 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %49 = sext i32 %48 to i64
  %50 = getelementptr inbounds i32, ptr %47, i64 %49
  store i32 %46, ptr %50, align 4, !tbaa !9
  %51 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %52 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %54 = add nsw i32 %53, 1
  %55 = sext i32 %54 to i64
  %56 = getelementptr inbounds i32, ptr %52, i64 %55
  store i32 %51, ptr %56, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %57

57:                                               ; preds = %35, %22
  br label %58

58:                                               ; preds = %57
  %59 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %60 = add nsw i32 %59, 1
  store i32 %60, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %16, !llvm.loop !11

61:                                               ; preds = %21
  br label %62

62:                                               ; preds = %61
  %63 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %64 = add nsw i32 %63, -1
  store i32 %64, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %11, !llvm.loop !13

65:                                               ; preds = %14
  %66 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  ret ptr %66
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

attributes #0 = { mustprogress nounwind uwtable "min-legal-vector-width"="0" "no-trapping-math"="true" "stack-protector-buffer-size"="8" "target-cpu"="x86-64" "target-features"="+cmov,+cx8,+fxsr,+mmx,+sse,+sse2,+x87" "tune-cpu"="generic" }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #2 = { nounwind }

!llvm.module.flags = !{!0, !1, !2, !3}
!llvm.ident = !{!4}

!0 = !{i32 1, !"wchar_size", i32 4}
!1 = !{i32 8, !"PIC Level", i32 2}
!2 = !{i32 7, !"PIE Level", i32 2}
!3 = !{i32 7, !"uwtable", i32 2}
!4 = !{!"clang version 19.1.0 (git@github.com:llvm/llvm-project.git a4bf6cd7cfb1a1421ba92bca9d017b49936c55e4)"}
!5 = !{!6, !6, i64 0}
!6 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}


; Optimized IR (opt -passes='default<O3>'):
target datalayout = "e-m:e-p270:32:32-p271:32:32-p272:64:64-i64:64-i128:128-f80:128-n8:16:32:64-S128"
target triple = "x86_64-unknown-linux-gnu"

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local noundef ptr @_Z10BubbleSortPii(ptr noundef returned %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp sgt i32 %1, 1
  br i1 %3, label %.preheader.preheader, label %._crit_edge

.preheader.preheader:                             ; preds = %2
  %4 = add nsw i32 %1, -2
  %5 = zext i32 %4 to i64
  %6 = add nsw i64 %5, -1
  %invariant.gep = getelementptr i8, ptr %0, i64 4
  br label %.preheader

.loopexit.unr-lcssa:                              ; preds = %25, %.lr.ph.preheader
  %.unr = phi i32 [ %.pre, %.lr.ph.preheader ], [ %26, %25 ]
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next.1, %25 ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.loopexit, label %.lr.ph.epil

.lr.ph.epil:                                      ; preds = %.loopexit.unr-lcssa
  %gep = getelementptr i32, ptr %invariant.gep, i64 %indvars.iv.unr
  %7 = load i32, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  %8 = icmp sgt i32 %.unr, %7
  br i1 %8, label %9, label %.loopexit

9:                                                ; preds = %.lr.ph.epil
  %10 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.unr
  store i32 %7, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  store i32 %.unr, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %.lr.ph.epil, %9, %.loopexit.unr-lcssa
  %indvars.iv.next30 = add nsw i64 %indvars.iv29, -1
  %indvar.next = add i64 %indvar, 1
  br i1 %11, label %.preheader, label %._crit_edge, !llvm.loop !9

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.preheader, %.loopexit
  %indvar = phi i64 [ 0, %.preheader.preheader ], [ %indvar.next, %.loopexit ]
  %indvars.iv29 = phi i64 [ %5, %.preheader.preheader ], [ %indvars.iv.next30, %.loopexit ]
  %.0.in24 = phi i32 [ %1, %.preheader.preheader ], [ %.025, %.loopexit ]
  %.025 = add nsw i32 %.0.in24, -1
  %11 = icmp ugt i32 %.0.in24, 2
  br i1 %11, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %.preheader
  %.pre = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %xtraiter = and i64 %indvars.iv29, 1
  %12 = icmp eq i64 %indvar, %6
  br i1 %12, label %.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph.preheader.new

.lr.ph.preheader.new:                             ; preds = %.lr.ph.preheader
  %unroll_iter = and i64 %indvars.iv29, -2
  br label %.lr.ph

._crit_edge:                                      ; preds = %.loopexit, %.preheader, %2
  ret ptr %0

.lr.ph:                                           ; preds = %25, %.lr.ph.preheader.new
  %13 = phi i32 [ %.pre, %.lr.ph.preheader.new ], [ %26, %25 ]
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %indvars.iv.next.1, %25 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %niter.next.1, %25 ]
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %14 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next
  %15 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %16 = icmp sgt i32 %13, %15
  br i1 %16, label %17, label %.lr.ph.1

17:                                               ; preds = %.lr.ph
  %18 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  store i32 %15, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  store i32 %13, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  br label %.lr.ph.1

.lr.ph.1:                                         ; preds = %.lr.ph, %17
  %19 = phi i32 [ %15, %.lr.ph ], [ %13, %17 ]
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next.1
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %22 = icmp sgt i32 %19, %21
  br i1 %22, label %23, label %25

23:                                               ; preds = %.lr.ph.1
  %24 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next
  store i32 %21, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  store i32 %19, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  br label %25

25:                                               ; preds = %23, %.lr.ph.1
  %26 = phi i32 [ %21, %.lr.ph.1 ], [ %19, %23 ]
  %niter.next.1 = add i64 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph, !llvm.loop !11
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable "min-legal-vector-width"="0" "no-trapping-math"="true" "stack-protector-buffer-size"="8" "target-cpu"="x86-64" "target-features"="+cmov,+cx8,+fxsr,+mmx,+sse,+sse2,+x87" "tune-cpu"="generic" }

!llvm.module.flags = !{!0, !1, !2, !3}
!llvm.ident = !{!4}

!0 = !{i32 1, !"wchar_size", i32 4}
!1 = !{i32 8, !"PIC Level", i32 2}
!2 = !{i32 7, !"PIE Level", i32 2}
!3 = !{i32 7, !"uwtable", i32 2}
!4 = !{!"clang version 19.1.0 (git@github.com:llvm/llvm-project.git a4bf6cd7cfb1a1421ba92bca9d017b49936c55e4)"}
!5 = !{!6, !6, i64 0}
!6 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass