; LLVM IR from smv1999/CompetitiveProgrammingQuestionBank :: Sorting Algorithms/heap_sort.ll (Z10MaxHeapifyPiii)

; 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 void @_Z10MaxHeapifyPiii(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #0 {
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %9 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %10 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %11 = sext i32 %10 to i64
  %12 = getelementptr inbounds i32, ptr %9, i64 %11
  %13 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  store i32 %13, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %14 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %15 = mul nsw i32 2, %14
  store i32 %15, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %16

16:                                               ; preds = %71, %3
  %17 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %18 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %19 = icmp sle i32 %17, %18
  br i1 %19, label %20, label %72

20:                                               ; preds = %16
  %21 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %22 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %23 = icmp slt i32 %21, %22
  br i1 %23, label %24, label %40

24:                                               ; preds = %20
  %25 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %26 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %27 = add nsw i32 %26, 1
  %28 = sext i32 %27 to i64
  %29 = getelementptr inbounds i32, ptr %25, i64 %28
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !9
  %31 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds i32, ptr %31, i64 %33
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !9
  %36 = icmp sgt i32 %30, %35
  br i1 %36, label %37, label %40

37:                                               ; preds = %24
  %38 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %39 = add nsw i32 %38, 1
  store i32 %39, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %40

40:                                               ; preds = %37, %24, %20
  %41 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %42 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %43 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds i32, ptr %42, i64 %44
  %46 = load i32, ptr %45, align 4, !tbaa !9
  %47 = icmp sgt i32 %41, %46
  br i1 %47, label %48, label %49

48:                                               ; preds = %40
  br label %72

49:                                               ; preds = %40
  %50 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %51 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds i32, ptr %51, i64 %53
  %55 = load i32, ptr %54, align 4, !tbaa !9
  %56 = icmp sle i32 %50, %55
  br i1 %56, label %57, label %70

57:                                               ; preds = %49
  %58 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %59 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds i32, ptr %58, i64 %60
  %62 = load i32, ptr %61, align 4, !tbaa !9
  %63 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %64 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %65 = sdiv i32 %64, 2
  %66 = sext i32 %65 to i64
  %67 = getelementptr inbounds i32, ptr %63, i64 %66
  store i32 %62, ptr %67, align 4, !tbaa !9
  %68 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %69 = mul nsw i32 2, %68
  store i32 %69, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %70

70:                                               ; preds = %57, %49
  br label %71

71:                                               ; preds = %70
  br label %16, !llvm.loop !11

72:                                               ; preds = %48, %16
  %73 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %74 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %75 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %76 = sdiv i32 %75, 2
  %77 = sext i32 %76 to i64
  %78 = getelementptr inbounds i32, ptr %74, i64 %77
  store i32 %73, ptr %78, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  ret void
}

; 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"}


; 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 void @_Z10MaxHeapifyPiii(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = sext i32 %1 to i64
  %5 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %4
  %6 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %.027 = shl nsw i32 %1, 1
  %.not28 = icmp sgt i32 %.027, %2
  br i1 %.not28, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %3, %22
  %.029 = phi i32 [ %.0, %22 ], [ %.027, %3 ]
  %7 = icmp slt i32 %.029, %2
  br i1 %7, label %8, label %17

8:                                                ; preds = %.lr.ph
  %9 = or disjoint i32 %.029, 1
  %10 = sext i32 %9 to i64
  %11 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %10
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %13 = sext i32 %.029 to i64
  %14 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %13
  %15 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %16 = icmp sgt i32 %12, %15
  %spec.select = select i1 %16, i32 %9, i32 %.029
  br label %17

17:                                               ; preds = %8, %.lr.ph
  %.1 = phi i32 [ %.029, %.lr.ph ], [ %spec.select, %8 ]
  %18 = sext i32 %.1 to i64
  %19 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %18
  %20 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  %21 = icmp sgt i32 %6, %20
  br i1 %21, label %._crit_edge, label %22

22:                                               ; preds = %17
  %23 = sdiv i32 %.1, 2
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %24
  store i32 %20, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %.0 = shl nsw i32 %.1, 1
  %.not = icmp sgt i32 %.0, %2
  br i1 %.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %22, %17, %3
  %.3 = phi i32 [ %.027, %3 ], [ %.1, %17 ], [ %.0, %22 ]
  %26 = sdiv i32 %.3, 2
  %27 = sext i32 %26 to i64
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %27
  store i32 %6, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  ret void
}

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"}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass