; LLVM IR from int32bit/leetcode :: algorithms/InsertionSortList (list)

; 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"

%struct.ListNode = type { i32, ptr }

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @insertionSortList(ptr noundef %0) #0 {
  %2 = alloca ptr, align 8
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %7 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %8 = icmp eq ptr %7, null
  br i1 %8, label %9, label %10

9:                                                ; preds = %1
  store ptr null, ptr %2, align 8
  br label %88

10:                                               ; preds = %1
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #2
  %11 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %12 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %11, i32 0, i32 1
  %13 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !9
  store ptr %13, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %5) #2
  %14 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store ptr %14, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  br label %15

15:                                               ; preds = %85, %26, %10
  %16 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %17 = icmp ne ptr %16, null
  br i1 %17, label %18, label %86

18:                                               ; preds = %15
  %19 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %20 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %19, i32 0, i32 0
  %21 = load i32, ptr %20, align 8, !tbaa !12
  %22 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %23 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %22, i32 0, i32 0
  %24 = load i32, ptr %23, align 8, !tbaa !12
  %25 = icmp sge i32 %21, %24
  br i1 %25, label %26, label %31

26:                                               ; preds = %18
  %27 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %27, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %28 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %29 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %28, i32 0, i32 1
  %30 = load ptr, ptr %29, align 8, !tbaa !9
  store ptr %30, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  br label %15, !llvm.loop !13

31:                                               ; preds = %18
  %32 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %33 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %32, i32 0, i32 0
  %34 = load i32, ptr %33, align 8, !tbaa !12
  %35 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %36 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %35, i32 0, i32 0
  %37 = load i32, ptr %36, align 8, !tbaa !12
  %38 = icmp sle i32 %34, %37
  br i1 %38, label %39, label %52

39:                                               ; preds = %31
  %40 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %41 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %40, i32 0, i32 1
  %42 = load ptr, ptr %41, align 8, !tbaa !9
  %43 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %44 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %43, i32 0, i32 1
  store ptr %42, ptr %44, align 8, !tbaa !9
  %45 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %46 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %47 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %46, i32 0, i32 1
  store ptr %45, ptr %47, align 8, !tbaa !9
  %48 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %48, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %49 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %50 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %49, i32 0, i32 1
  %51 = load ptr, ptr %50, align 8, !tbaa !9
  store ptr %51, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  br label %85

52:                                               ; preds = %31
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #2
  %53 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store ptr %53, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  br label %54

54:                                               ; preds = %64, %52
  %55 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %56 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %55, i32 0, i32 1
  %57 = load ptr, ptr %56, align 8, !tbaa !9
  %58 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %57, i32 0, i32 0
  %59 = load i32, ptr %58, align 8, !tbaa !12
  %60 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %61 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %60, i32 0, i32 0
  %62 = load i32, ptr %61, align 8, !tbaa !12
  %63 = icmp slt i32 %59, %62
  br i1 %63, label %64, label %68

64:                                               ; preds = %54
  %65 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %66 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %65, i32 0, i32 1
  %67 = load ptr, ptr %66, align 8, !tbaa !9
  store ptr %67, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  br label %54, !llvm.loop !15

68:                                               ; preds = %54
  %69 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %70 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %69, i32 0, i32 1
  %71 = load ptr, ptr %70, align 8, !tbaa !9
  %72 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %73 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %72, i32 0, i32 1
  store ptr %71, ptr %73, align 8, !tbaa !9
  %74 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %75 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %74, i32 0, i32 1
  %76 = load ptr, ptr %75, align 8, !tbaa !9
  %77 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %78 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %77, i32 0, i32 1
  store ptr %76, ptr %78, align 8, !tbaa !9
  %79 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %80 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %81 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %80, i32 0, i32 1
  store ptr %79, ptr %81, align 8, !tbaa !9
  %82 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %83 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %82, i32 0, i32 1
  %84 = load ptr, ptr %83, align 8, !tbaa !9
  store ptr %84, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #2
  br label %85

85:                                               ; preds = %68, %39
  br label %15, !llvm.loop !13

86:                                               ; preds = %15
  %87 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store ptr %87, ptr %2, align 8
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #2
  br label %88

88:                                               ; preds = %86, %9
  %89 = load ptr, ptr %2, align 8
  ret ptr %89
}

; 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 = { 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/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !6, i64 8}
!10 = !{!"ListNode", !11, i64 0, !6, i64 8}
!11 = !{!"int", !7, i64 0}
!12 = !{!10, !11, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!15 = distinct !{!15, !14}


; 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: nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local ptr @insertionSortList(ptr noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = icmp eq ptr %0, null
  br i1 %2, label %.loopexit, label %3

3:                                                ; preds = %1
  %4 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %.0304146 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %.not4247 = icmp eq ptr %.0304146, null
  br i1 %.not4247, label %.loopexit, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %3, %.outer
  %.0304150 = phi ptr [ %.03041, %.outer ], [ %.0304146, %3 ]
  %.029.ph49 = phi ptr [ %.02943, %.outer ], [ %0, %3 ]
  %.031.ph48 = phi ptr [ %.132, %.outer ], [ %0, %3 ]
  br label %5

5:                                                ; preds = %.lr.ph, %8
  %.03044 = phi ptr [ %.0304150, %.lr.ph ], [ %.030, %8 ]
  %.02943 = phi ptr [ %.029.ph49, %.lr.ph ], [ %.03044, %8 ]
  %6 = load i32, ptr %.03044, align 8, !tbaa !11
  %7 = load i32, ptr %.02943, align 8, !tbaa !11
  %.not36 = icmp slt i32 %6, %7
  br i1 %.not36, label %10, label %8

8:                                                ; preds = %5
  %9 = getelementptr inbounds i8, ptr %.03044, i64 8
  %.030 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %.not = icmp eq ptr %.030, null
  br i1 %.not, label %.loopexit, label %5, !llvm.loop !12

10:                                               ; preds = %5
  %11 = load i32, ptr %.031.ph48, align 8, !tbaa !11
  %.not37 = icmp sgt i32 %6, %11
  br i1 %.not37, label %.preheader, label %12

12:                                               ; preds = %10
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %.03044, i64 8
  %14 = load ptr, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %.02943, i64 8
  store ptr %14, ptr %15, align 8, !tbaa !5
  store ptr %.031.ph48, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  br label %.outer

.preheader:                                       ; preds = %10, %.preheader
  %.0 = phi ptr [ %17, %.preheader ], [ %.031.ph48, %10 ]
  %16 = getelementptr inbounds i8, ptr %.0, i64 8
  %17 = load ptr, ptr %16, align 8, !tbaa !5
  %18 = load i32, ptr %17, align 8, !tbaa !11
  %19 = icmp slt i32 %18, %6
  br i1 %19, label %.preheader, label %20, !llvm.loop !14

20:                                               ; preds = %.preheader
  %21 = getelementptr inbounds i8, ptr %.0, i64 8
  %22 = getelementptr inbounds i8, ptr %.03044, i64 8
  %23 = load ptr, ptr %22, align 8, !tbaa !5
  %24 = getelementptr inbounds i8, ptr %.02943, i64 8
  store ptr %23, ptr %24, align 8, !tbaa !5
  %25 = load ptr, ptr %21, align 8, !tbaa !5
  store ptr %25, ptr %22, align 8, !tbaa !5
  store ptr %.03044, ptr %21, align 8, !tbaa !5
  br label %.outer

.outer:                                           ; preds = %20, %12
  %.132 = phi ptr [ %.03044, %12 ], [ %.031.ph48, %20 ]
  %.1.in = phi ptr [ %15, %12 ], [ %24, %20 ]
  %.03041 = load ptr, ptr %.1.in, align 8, !tbaa !5
  %.not42 = icmp eq ptr %.03041, null
  br i1 %.not42, label %.loopexit, label %.lr.ph, !llvm.loop !12

.loopexit:                                        ; preds = %.outer, %8, %3, %1
  %.033 = phi ptr [ null, %1 ], [ %0, %3 ], [ %.031.ph48, %8 ], [ %.132, %.outer ]
  ret ptr %.033
}

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, inaccessiblemem: none) 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, !10, i64 8}
!6 = !{!"ListNode", !7, i64 0, !10, i64 8}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!11 = !{!6, !7, i64 0}
!12 = distinct !{!12, !13}
!13 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!14 = distinct !{!14, !13}


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