; LLVM IR from JessonYue/LeetCodeLearning :: Array/caiweixiong/c (homework_036)

; 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 @sortList_1(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
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca %struct.ListNode, align 8
  %10 = alloca ptr, align 8
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %11 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %12 = icmp ne ptr %11, null
  br i1 %12, label %13, label %18

13:                                               ; preds = %1
  %14 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %15 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %14, i32 0, i32 1
  %16 = load ptr, ptr %15, align 8, !tbaa !9
  %17 = icmp ne ptr %16, null
  br i1 %17, label %20, label %18

18:                                               ; preds = %13, %1
  %19 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store ptr %19, ptr %2, align 8
  br label %101

20:                                               ; preds = %13
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #2
  %21 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store ptr %21, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %5) #2
  %22 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %23 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %22, i32 0, i32 1
  %24 = load ptr, ptr %23, align 8, !tbaa !9
  store ptr %24, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  br label %25

25:                                               ; preds = %35, %20
  %26 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %27 = icmp ne ptr %26, null
  br i1 %27, label %28, label %33

28:                                               ; preds = %25
  %29 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %30 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %29, i32 0, i32 1
  %31 = load ptr, ptr %30, align 8, !tbaa !9
  %32 = icmp ne ptr %31, null
  br label %33

33:                                               ; preds = %28, %25
  %34 = phi i1 [ false, %25 ], [ %32, %28 ]
  br i1 %34, label %35, label %44

35:                                               ; preds = %33
  %36 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %37 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %36, i32 0, i32 1
  %38 = load ptr, ptr %37, align 8, !tbaa !9
  store ptr %38, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %39 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %40 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %39, i32 0, i32 1
  %41 = load ptr, ptr %40, align 8, !tbaa !9
  %42 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %41, i32 0, i32 1
  %43 = load ptr, ptr %42, align 8, !tbaa !9
  store ptr %43, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  br label %25, !llvm.loop !12

44:                                               ; preds = %33
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #2
  %45 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %46 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %45, i32 0, i32 1
  %47 = load ptr, ptr %46, align 8, !tbaa !9
  store ptr %47, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %48 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %49 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %48, i32 0, i32 1
  store ptr null, ptr %49, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #2
  %50 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %51 = call ptr @sortList_1(ptr noundef %50)
  store ptr %51, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #2
  %52 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %53 = call ptr @sortList_1(ptr noundef %52)
  store ptr %53, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 16, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %10) #2
  store ptr %9, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  br label %54

54:                                               ; preds = %84, %44
  %55 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %56 = icmp ne ptr %55, null
  br i1 %56, label %57, label %60

57:                                               ; preds = %54
  %58 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %59 = icmp ne ptr %58, null
  br label %60

60:                                               ; preds = %57, %54
  %61 = phi i1 [ false, %54 ], [ %59, %57 ]
  br i1 %61, label %62, label %88

62:                                               ; preds = %60
  %63 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %64 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %63, i32 0, i32 0
  %65 = load i32, ptr %64, align 8, !tbaa !14
  %66 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %67 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %66, i32 0, i32 0
  %68 = load i32, ptr %67, align 8, !tbaa !14
  %69 = icmp slt i32 %65, %68
  br i1 %69, label %70, label %77

70:                                               ; preds = %62
  %71 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %72 = load ptr, ptr %10, 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 %7, align 8, !tbaa !5
  %75 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %74, i32 0, i32 1
  %76 = load ptr, ptr %75, align 8, !tbaa !9
  store ptr %76, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  br label %84

77:                                               ; preds = %62
  %78 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %79 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %80 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %79, i32 0, i32 1
  store ptr %78, ptr %80, align 8, !tbaa !9
  %81 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %82 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %81, i32 0, i32 1
  %83 = load ptr, ptr %82, align 8, !tbaa !9
  store ptr %83, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %84

84:                                               ; preds = %77, %70
  %85 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %86 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %85, i32 0, i32 1
  %87 = load ptr, ptr %86, align 8, !tbaa !9
  store ptr %87, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  br label %54, !llvm.loop !15

88:                                               ; preds = %60
  %89 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %90 = icmp ne ptr %89, null
  br i1 %90, label %91, label %93

91:                                               ; preds = %88
  %92 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  br label %95

93:                                               ; preds = %88
  %94 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %95

95:                                               ; preds = %93, %91
  %96 = phi ptr [ %92, %91 ], [ %94, %93 ]
  %97 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %98 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %97, i32 0, i32 1
  store ptr %96, ptr %98, align 8, !tbaa !9
  %99 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %9, i32 0, i32 1
  %100 = load ptr, ptr %99, align 8, !tbaa !9
  store ptr %100, ptr %2, align 8
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 16, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #2
  br label %101

101:                                              ; preds = %95, %18
  %102 = load ptr, ptr %2, align 8
  ret ptr %102
}

; 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 = distinct !{!12, !13}
!13 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!14 = !{!10, !11, i64 0}
!15 = distinct !{!15, !13}


; 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"

%struct.ListNode = type { i32, ptr }

; Function Attrs: nofree nosync nounwind memory(readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local ptr @sortList_1(ptr noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = alloca %struct.ListNode, align 8
  %.not = icmp eq ptr %0, null
  br i1 %.not, label %39, label %3

3:                                                ; preds = %1
  %4 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %5 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %.not38 = icmp eq ptr %5, null
  br i1 %.not38, label %39, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %3, %8
  %.03342 = phi ptr [ %12, %8 ], [ %5, %3 ]
  %.03441 = phi ptr [ %10, %8 ], [ %0, %3 ]
  %6 = getelementptr inbounds i8, ptr %.03342, i64 8
  %7 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %.not40 = icmp eq ptr %7, null
  br i1 %.not40, label %.critedge, label %8

8:                                                ; preds = %.preheader
  %9 = getelementptr inbounds i8, ptr %.03441, i64 8
  %10 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %11 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 8
  %12 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %.not39 = icmp eq ptr %12, null
  br i1 %.not39, label %.critedge, label %.preheader, !llvm.loop !11

.critedge:                                        ; preds = %8, %.preheader
  %.034.lcssa = phi ptr [ %10, %8 ], [ %.03441, %.preheader ]
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %.034.lcssa, i64 8
  %14 = load ptr, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  store ptr null, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  %15 = tail call ptr @sortList_1(ptr noundef nonnull %0)
  %16 = tail call ptr @sortList_1(ptr noundef %14)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 16, ptr nonnull %2) #2
  %17 = icmp ne ptr %15, null
  %18 = icmp ne ptr %16, null
  %19 = select i1 %17, i1 %18, i1 false
  br i1 %19, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %.critedge, %30
  %.045 = phi ptr [ %31, %30 ], [ %2, %.critedge ]
  %.02944 = phi ptr [ %.1, %30 ], [ %16, %.critedge ]
  %.03043 = phi ptr [ %.131, %30 ], [ %15, %.critedge ]
  %20 = load i32, ptr %.03043, align 8, !tbaa !13
  %21 = load i32, ptr %.02944, align 8, !tbaa !13
  %22 = icmp slt i32 %20, %21
  %23 = getelementptr inbounds i8, ptr %.045, i64 8
  br i1 %22, label %24, label %27

24:                                               ; preds = %.lr.ph
  store ptr %.03043, ptr %23, align 8, !tbaa !5
  %25 = getelementptr inbounds i8, ptr %.03043, i64 8
  %26 = load ptr, ptr %25, align 8, !tbaa !5
  br label %30

27:                                               ; preds = %.lr.ph
  store ptr %.02944, ptr %23, align 8, !tbaa !5
  %28 = getelementptr inbounds i8, ptr %.02944, i64 8
  %29 = load ptr, ptr %28, align 8, !tbaa !5
  br label %30

30:                                               ; preds = %27, %24
  %31 = phi ptr [ %.03043, %24 ], [ %.02944, %27 ]
  %.131 = phi ptr [ %26, %24 ], [ %.03043, %27 ]
  %.1 = phi ptr [ %.02944, %24 ], [ %29, %27 ]
  %32 = icmp ne ptr %.131, null
  %33 = icmp ne ptr %.1, null
  %34 = select i1 %32, i1 %33, i1 false
  br i1 %34, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !14

._crit_edge:                                      ; preds = %30, %.critedge
  %.030.lcssa = phi ptr [ %15, %.critedge ], [ %.131, %30 ]
  %.029.lcssa = phi ptr [ %16, %.critedge ], [ %.1, %30 ]
  %.0.lcssa = phi ptr [ %2, %.critedge ], [ %31, %30 ]
  %.lcssa = phi i1 [ %17, %.critedge ], [ %32, %30 ]
  %35 = select i1 %.lcssa, ptr %.030.lcssa, ptr %.029.lcssa
  %36 = getelementptr inbounds i8, ptr %.0.lcssa, i64 8
  store ptr %35, ptr %36, align 8, !tbaa !5
  %37 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 8
  %38 = load ptr, ptr %37, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 16, ptr nonnull %2) #2
  br label %39

39:                                               ; preds = %1, %3, %._crit_edge
  %.032 = phi ptr [ %38, %._crit_edge ], [ %0, %3 ], [ null, %1 ]
  ret ptr %.032
}

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

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

attributes #0 = { nofree 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" }
attributes #1 = { mustprogress 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, !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 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = !{!6, !7, i64 0}
!14 = distinct !{!14, !12}


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