; LLVM IR from ksw2000/Data-Structure-in-C :: Sorting (quick-sort)

; 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: nounwind uwtable
declare dso_local void @insertionSort(ptr noundef, i32 noundef) #0

; 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

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @quickSort(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
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %8 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %9 = icmp slt i32 %8, 4
  br i1 %9, label %10, label %13

10:                                               ; preds = %2
  %11 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %12 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  call void @insertionSort(ptr noundef %11, i32 noundef %12)
  br label %154

13:                                               ; preds = %2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  %14 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %15 = sub nsw i32 %14, 1
  store i32 %15, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 -1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  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 = %87, %13
  %17 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %18 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %19 = sub nsw i32 %18, 1
  %20 = icmp slt i32 %17, %19
  br i1 %20, label %21, label %90

21:                                               ; preds = %16
  %22 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %23 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 %24
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !9
  %27 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %28 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds i32, ptr %27, i64 %29
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !9
  %32 = icmp sle i32 %26, %31
  br i1 %32, label %33, label %86

33:                                               ; preds = %21
  %34 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %35 = add nsw i32 %34, 1
  store i32 %35, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %36 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %37 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %38 = icmp ne i32 %36, %37
  br i1 %38, label %39, label %85

39:                                               ; preds = %33
  %40 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds i32, ptr %40, i64 %42
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !9
  %45 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %46 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds i32, ptr %45, i64 %47
  %49 = load i32, ptr %48, align 4, !tbaa !9
  %50 = xor i32 %44, %49
  %51 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds i32, ptr %51, i64 %53
  store i32 %50, ptr %54, align 4, !tbaa !9
  %55 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %56 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds i32, ptr %55, i64 %57
  %59 = load i32, ptr %58, align 4, !tbaa !9
  %60 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %61 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds i32, ptr %60, i64 %62
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !9
  %65 = xor i32 %59, %64
  %66 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %67 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds i32, ptr %66, i64 %68
  store i32 %65, ptr %69, align 4, !tbaa !9
  %70 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %71 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %72 = sext i32 %71 to i64
  %73 = getelementptr inbounds i32, ptr %70, i64 %72
  %74 = load i32, ptr %73, align 4, !tbaa !9
  %75 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %76 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %77 = sext i32 %76 to i64
  %78 = getelementptr inbounds i32, ptr %75, i64 %77
  %79 = load i32, ptr %78, align 4, !tbaa !9
  %80 = xor i32 %74, %79
  %81 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %82 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %83 = sext i32 %82 to i64
  %84 = getelementptr inbounds i32, ptr %81, i64 %83
  store i32 %80, ptr %84, align 4, !tbaa !9
  br label %85

85:                                               ; preds = %39, %33
  br label %86

86:                                               ; preds = %85, %21
  br label %87

87:                                               ; preds = %86
  %88 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %89 = add nsw i32 %88, 1
  store i32 %89, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %16, !llvm.loop !11

90:                                               ; preds = %16
  %91 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %92 = add nsw i32 %91, 1
  store i32 %92, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %93 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %94 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %95 = icmp ne i32 %93, %94
  br i1 %95, label %96, label %142

96:                                               ; preds = %90
  %97 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %98 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %99 = sext i32 %98 to i64
  %100 = getelementptr inbounds i32, ptr %97, i64 %99
  %101 = load i32, ptr %100, align 4, !tbaa !9
  %102 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %103 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %104 = sext i32 %103 to i64
  %105 = getelementptr inbounds i32, ptr %102, i64 %104
  %106 = load i32, ptr %105, align 4, !tbaa !9
  %107 = xor i32 %101, %106
  %108 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %109 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %110 = sext i32 %109 to i64
  %111 = getelementptr inbounds i32, ptr %108, i64 %110
  store i32 %107, ptr %111, align 4, !tbaa !9
  %112 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %113 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %114 = sext i32 %113 to i64
  %115 = getelementptr inbounds i32, ptr %112, i64 %114
  %116 = load i32, ptr %115, align 4, !tbaa !9
  %117 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %118 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %119 = sext i32 %118 to i64
  %120 = getelementptr inbounds i32, ptr %117, i64 %119
  %121 = load i32, ptr %120, align 4, !tbaa !9
  %122 = xor i32 %116, %121
  %123 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %124 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %125 = sext i32 %124 to i64
  %126 = getelementptr inbounds i32, ptr %123, i64 %125
  store i32 %122, ptr %126, align 4, !tbaa !9
  %127 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %128 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %129 = sext i32 %128 to i64
  %130 = getelementptr inbounds i32, ptr %127, i64 %129
  %131 = load i32, ptr %130, align 4, !tbaa !9
  %132 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %133 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %134 = sext i32 %133 to i64
  %135 = getelementptr inbounds i32, ptr %132, i64 %134
  %136 = load i32, ptr %135, align 4, !tbaa !9
  %137 = xor i32 %131, %136
  %138 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %139 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %140 = sext i32 %139 to i64
  %141 = getelementptr inbounds i32, ptr %138, i64 %140
  store i32 %137, ptr %141, align 4, !tbaa !9
  br label %142

142:                                              ; preds = %96, %90
  %143 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %144 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @quickSort(ptr noundef %143, i32 noundef %144)
  %145 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %146 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %147 = sext i32 %146 to i64
  %148 = getelementptr inbounds i32, ptr %145, i64 %147
  %149 = getelementptr inbounds i32, ptr %148, i64 1
  %150 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %151 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %152 = sub nsw i32 %150, %151
  %153 = sub nsw i32 %152, 1
  call void @quickSort(ptr noundef %149, i32 noundef %153)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  br label %154

154:                                              ; preds = %142, %10
  ret void
}

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, !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: nounwind uwtable
declare dso_local void @insertionSort(ptr noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @quickSort(ptr noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp slt i32 %1, 4
  br i1 %3, label %tailrecurse._crit_edge, label %.lr.ph

tailrecurse._crit_edge:                           ; preds = %tailrecurse, %2
  %.tr.lcssa = phi ptr [ %0, %2 ], [ %37, %tailrecurse ]
  %.tr69.lcssa = phi i32 [ %1, %2 ], [ %38, %tailrecurse ]
  tail call void @insertionSort(ptr noundef %.tr.lcssa, i32 noundef %.tr69.lcssa)
  ret void

.lr.ph:                                           ; preds = %2, %tailrecurse
  %.tr6973 = phi i32 [ %38, %tailrecurse ], [ %1, %2 ]
  %.tr72 = phi ptr [ %37, %tailrecurse ], [ %0, %2 ]
  %4 = add nsw i32 %.tr6973, -1
  %5 = zext nneg i32 %4 to i64
  %6 = getelementptr inbounds i32, ptr %.tr72, i64 %5
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %4 to i64
  br label %7

7:                                                ; preds = %.lr.ph, %23
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %23 ]
  %.05870 = phi i32 [ -1, %.lr.ph ], [ %.1, %23 ]
  %8 = getelementptr inbounds i32, ptr %.tr72, i64 %indvars.iv
  %9 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %10 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %.not67 = icmp sgt i32 %9, %10
  br i1 %.not67, label %23, label %11

11:                                               ; preds = %7
  %12 = add nsw i32 %.05870, 1
  %13 = zext i32 %12 to i64
  %.not68 = icmp eq i64 %indvars.iv, %13
  br i1 %.not68, label %23, label %14

14:                                               ; preds = %11
  %15 = sext i32 %12 to i64
  %16 = getelementptr inbounds i32, ptr %.tr72, i64 %15
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %18 = xor i32 %17, %9
  store i32 %18, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %19 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %20 = xor i32 %19, %18
  store i32 %20, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %22 = xor i32 %21, %20
  store i32 %22, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  br label %23

23:                                               ; preds = %7, %14, %11
  %.1 = phi i32 [ %12, %14 ], [ %12, %11 ], [ %.05870, %7 ]
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %7, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %23
  %24 = add nsw i32 %.1, 1
  %.not = icmp eq i32 %24, %4
  %.pre = sext i32 %24 to i64
  br i1 %.not, label %tailrecurse, label %25

25:                                               ; preds = %._crit_edge
  %26 = getelementptr inbounds i32, ptr %.tr72, i64 %.pre
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %28 = zext nneg i32 %4 to i64
  %29 = getelementptr inbounds i32, ptr %.tr72, i64 %28
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %31 = xor i32 %30, %27
  store i32 %31, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %33 = xor i32 %32, %31
  store i32 %33, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %35 = xor i32 %34, %33
  store i32 %35, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  br label %tailrecurse

tailrecurse:                                      ; preds = %._crit_edge, %25
  tail call void @quickSort(ptr noundef nonnull %.tr72, i32 noundef %24)
  %36 = getelementptr inbounds i32, ptr %.tr72, i64 %.pre
  %37 = getelementptr inbounds i8, ptr %36, i64 4
  %reass.sub = add nsw i32 %.tr6973, -2
  %38 = sub i32 %reass.sub, %.1
  %39 = icmp slt i32 %38, 4
  br i1 %39, label %tailrecurse._crit_edge, label %.lr.ph
}

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" }

!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/C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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