; LLVM IR from 4N1Z/Sorting-Searching-Algorithms :: Sorting/Insertion Sort (in_C)

; 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"

@.str = external hidden unnamed_addr constant [4 x i8], align 1

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

11:                                               ; preds = %69, %2
  %12 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %13 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %14 = sub nsw i32 %13, 1
  %15 = icmp slt i32 %12, %14
  br i1 %15, label %17, label %16

16:                                               ; preds = %11
  store i32 2, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #3
  br label %72

17:                                               ; preds = %11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #3
  %18 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %19 = add nsw i32 %18, 1
  store i32 %19, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %20

20:                                               ; preds = %64, %17
  %21 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %22 = icmp sgt i32 %21, 0
  br i1 %22, label %24, label %23

23:                                               ; preds = %20
  store i32 5, ptr %7, align 4
  br label %67

24:                                               ; preds = %20
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #3
  %25 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %26 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %27 = sext i32 %26 to i64
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %25, i64 %27
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !9
  %30 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %32 = sub nsw i32 %31, 1
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds i32, ptr %30, i64 %33
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !9
  %36 = icmp slt i32 %29, %35
  br i1 %36, label %37, label %59

37:                                               ; preds = %24
  %38 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds i32, ptr %38, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !9
  store i32 %42, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %43 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %45 = sub nsw i32 %44, 1
  %46 = sext i32 %45 to i64
  %47 = getelementptr inbounds i32, ptr %43, i64 %46
  %48 = load i32, ptr %47, align 4, !tbaa !9
  %49 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %50 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %51 = sext i32 %50 to i64
  %52 = getelementptr inbounds i32, ptr %49, i64 %51
  store i32 %48, ptr %52, align 4, !tbaa !9
  %53 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %54 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %56 = sub nsw i32 %55, 1
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds i32, ptr %54, i64 %57
  store i32 %53, ptr %58, align 4, !tbaa !9
  br label %60

59:                                               ; preds = %24
  store i32 5, ptr %7, align 4
  br label %61

60:                                               ; preds = %37
  store i32 0, ptr %7, align 4
  br label %61

61:                                               ; preds = %60, %59
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #3
  %62 = load i32, ptr %7, align 4
  switch i32 %62, label %67 [
    i32 0, label %63
  ]

63:                                               ; preds = %61
  br label %64

64:                                               ; preds = %63
  %65 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %66 = add nsw i32 %65, -1
  store i32 %66, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %20, !llvm.loop !11

67:                                               ; preds = %61, %23
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #3
  br label %68

68:                                               ; preds = %67
  br label %69

69:                                               ; preds = %68
  %70 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %71 = add nsw i32 %70, 1
  store i32 %71, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %11, !llvm.loop !13

72:                                               ; preds = %16
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #3
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %73

73:                                               ; preds = %85, %72
  %74 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %75 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %76 = icmp slt i32 %74, %75
  br i1 %76, label %78, label %77

77:                                               ; preds = %73
  store i32 8, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #3
  br label %88

78:                                               ; preds = %73
  %79 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %80 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %81 = sext i32 %80 to i64
  %82 = getelementptr inbounds i32, ptr %79, i64 %81
  %83 = load i32, ptr %82, align 4, !tbaa !9
  %84 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @.str, i32 noundef %83)
  br label %85

85:                                               ; preds = %78
  %86 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %87 = add nsw i32 %86, 1
  store i32 %87, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %73, !llvm.loop !14

88:                                               ; preds = %77
  %89 = load i32, ptr %3, align 4
  ret i32 %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

declare i32 @printf(ptr noundef, ...) #2

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 = { "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 #3 = { 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"}
!13 = distinct !{!13, !12}
!14 = distinct !{!14, !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"

@.str = external hidden unnamed_addr constant [4 x i8], align 1

; Function Attrs: nofree nounwind uwtable
define dso_local i32 @insertion(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp sgt i32 %1, 1
  br i1 %3, label %.lr.ph.preheader, label %.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %2
  %4 = add nsw i32 %1, -1
  %xtraiter = and i32 %4, 1
  %5 = icmp eq i32 %1, 2
  br i1 %5, label %.preheader.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph.preheader.new

.lr.ph.preheader.new:                             ; preds = %.lr.ph.preheader
  %unroll_iter = and i32 %4, -2
  br label %.lr.ph

.preheader.loopexit.unr-lcssa.loopexit:           ; preds = %.critedge.1
  %6 = add nuw nsw i32 %.02531, 3
  br label %.preheader.loopexit.unr-lcssa

.preheader.loopexit.unr-lcssa:                    ; preds = %.preheader.loopexit.unr-lcssa.loopexit, %.lr.ph.preheader
  %.02531.unr = phi i32 [ 1, %.lr.ph.preheader ], [ %6, %.preheader.loopexit.unr-lcssa.loopexit ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i32 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.preheader, label %.lr.ph.epil

.lr.ph.epil:                                      ; preds = %.preheader.loopexit.unr-lcssa, %13
  %.02630.epil = phi i32 [ %14, %13 ], [ %.02531.unr, %.preheader.loopexit.unr-lcssa ]
  %7 = zext nneg i32 %.02630.epil to i64
  %8 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %7
  %9 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %10 = getelementptr i8, ptr %8, i64 -4
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %12 = icmp slt i32 %9, %11
  br i1 %12, label %13, label %.preheader

13:                                               ; preds = %.lr.ph.epil
  store i32 %11, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  store i32 %9, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %14 = add nsw i32 %.02630.epil, -1
  %15 = icmp sgt i32 %.02630.epil, 1
  br i1 %15, label %.lr.ph.epil, label %.preheader, !llvm.loop !9

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.loopexit.unr-lcssa, %13, %.lr.ph.epil, %2
  %16 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %16, label %.lr.ph33.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph33.preheader:                               ; preds = %.preheader
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %1 to i64
  br label %.lr.ph33

.lr.ph:                                           ; preds = %.critedge.1, %.lr.ph.preheader.new
  %.02531 = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %28, %.critedge.1 ]
  %niter = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %niter.next.1, %.critedge.1 ]
  %17 = or disjoint i32 %.02531, 1
  br label %18

18:                                               ; preds = %.lr.ph, %25
  %.02630 = phi i32 [ %17, %.lr.ph ], [ %26, %25 ]
  %19 = zext nneg i32 %.02630 to i64
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %19
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %22 = getelementptr i8, ptr %20, i64 -4
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %24 = icmp slt i32 %21, %23
  br i1 %24, label %25, label %.critedge

25:                                               ; preds = %18
  store i32 %23, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  store i32 %21, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %26 = add nsw i32 %.02630, -1
  %27 = icmp sgt i32 %.02630, 1
  br i1 %27, label %18, label %.critedge, !llvm.loop !9

.critedge:                                        ; preds = %18, %25
  %28 = add nuw nsw i32 %.02531, 2
  br label %29

29:                                               ; preds = %36, %.critedge
  %.02630.1 = phi i32 [ %28, %.critedge ], [ %37, %36 ]
  %30 = zext nneg i32 %.02630.1 to i64
  %31 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %30
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  %33 = getelementptr i8, ptr %31, i64 -4
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !5
  %35 = icmp slt i32 %32, %34
  br i1 %35, label %36, label %.critedge.1

36:                                               ; preds = %29
  store i32 %34, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  store i32 %32, ptr %33, align 4, !tbaa !5
  %37 = add nsw i32 %.02630.1, -1
  %38 = icmp sgt i32 %.02630.1, 1
  br i1 %38, label %29, label %.critedge.1, !llvm.loop !9

.critedge.1:                                      ; preds = %36, %29
  %niter.next.1 = add i32 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i32 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %.preheader.loopexit.unr-lcssa.loopexit, label %.lr.ph, !llvm.loop !11

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph33, %.preheader
  ret i32 undef

.lr.ph33:                                         ; preds = %.lr.ph33.preheader, %.lr.ph33
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph33.preheader ], [ %indvars.iv.next, %.lr.ph33 ]
  %39 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %40 = load i32, ptr %39, align 4, !tbaa !5
  %41 = tail call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str, i32 noundef %40)
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond35.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond35.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph33, !llvm.loop !12
}

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @printf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #1

attributes #0 = { nofree 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 = { nofree nounwind "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"}
!11 = distinct !{!11, !10}
!12 = distinct !{!12, !10}


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