; LLVM IR from amaitou/DataStructures :: sort/quicksort/quicksort.ll (Z10partition2Piii)

; 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: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local void @_ZSt4swapIiENSt9enable_ifIXsr6__and_ISt6__not_ISt15__is_tuple_likeIT_EESt21is_move_constructibleIS3_ESt18is_move_assignableIS3_EEE5valueEvE4typeERS3_SC_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4), ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4)) #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z10partition2Piii(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #2 {
  %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
  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) #3
  %10 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store i32 %10, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #3
  %11 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %11, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #3
  %12 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %12, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %13

13:                                               ; preds = %114, %3
  br label %14

14:                                               ; preds = %13
  br label %15

15:                                               ; preds = %33, %14
  %16 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %17 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %18 = sext i32 %17 to i64
  %19 = getelementptr inbounds i32, ptr %16, i64 %18
  %20 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !9
  %21 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %22 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds i32, ptr %21, i64 %23
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !9
  %26 = icmp sle i32 %20, %25
  br i1 %26, label %27, label %31

27:                                               ; preds = %15
  %28 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %29 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %30 = icmp ne i32 %28, %29
  br label %31

31:                                               ; preds = %27, %15
  %32 = phi i1 [ false, %15 ], [ %30, %27 ]
  br i1 %32, label %33, label %36

33:                                               ; preds = %31
  %34 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %35 = add nsw i32 %34, -1
  store i32 %35, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %15, !llvm.loop !11

36:                                               ; preds = %31
  %37 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %38 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %39 = icmp eq i32 %37, %38
  br i1 %39, label %40, label %41

40:                                               ; preds = %36
  br label %115

41:                                               ; preds = %36
  %42 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %43 = load i32, ptr %9, 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 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %48 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %49 = sext i32 %48 to i64
  %50 = getelementptr inbounds i32, ptr %47, i64 %49
  %51 = load i32, ptr %50, align 4, !tbaa !9
  %52 = icmp sgt i32 %46, %51
  br i1 %52, label %53, label %63

53:                                               ; preds = %41
  %54 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = getelementptr inbounds i32, ptr %54, i64 %56
  %58 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %59 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds i32, ptr %58, i64 %60
  call void @_ZSt4swapIiENSt9enable_ifIXsr6__and_ISt6__not_ISt15__is_tuple_likeIT_EESt21is_move_constructibleIS3_ESt18is_move_assignableIS3_EEE5valueEvE4typeERS3_SC_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %57, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %61) #3
  %62 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 %62, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %63

63:                                               ; preds = %53, %41
  br label %64

64:                                               ; preds = %63
  br label %65

65:                                               ; preds = %83, %64
  %66 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %67 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds i32, ptr %66, i64 %68
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !9
  %71 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %72 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %73 = sext i32 %72 to i64
  %74 = getelementptr inbounds i32, ptr %71, i64 %73
  %75 = load i32, ptr %74, align 4, !tbaa !9
  %76 = icmp sge i32 %70, %75
  br i1 %76, label %77, label %81

77:                                               ; preds = %65
  %78 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %79 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %80 = icmp ne i32 %78, %79
  br label %81

81:                                               ; preds = %77, %65
  %82 = phi i1 [ false, %65 ], [ %80, %77 ]
  br i1 %82, label %83, label %86

83:                                               ; preds = %81
  %84 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %85 = add nsw i32 %84, 1
  store i32 %85, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %65, !llvm.loop !13

86:                                               ; preds = %81
  %87 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %88 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %89 = icmp eq i32 %87, %88
  br i1 %89, label %90, label %91

90:                                               ; preds = %86
  br label %115

91:                                               ; preds = %86
  %92 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %93 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %94 = sext i32 %93 to i64
  %95 = getelementptr inbounds i32, ptr %92, i64 %94
  %96 = load i32, ptr %95, align 4, !tbaa !9
  %97 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %98 = load i32, ptr %7, 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 = icmp slt i32 %96, %101
  br i1 %102, label %103, label %113

103:                                              ; preds = %91
  %104 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %105 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %106 = sext i32 %105 to i64
  %107 = getelementptr inbounds i32, ptr %104, i64 %106
  %108 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %109 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %110 = sext i32 %109 to i64
  %111 = getelementptr inbounds i32, ptr %108, i64 %110
  call void @_ZSt4swapIiENSt9enable_ifIXsr6__and_ISt6__not_ISt15__is_tuple_likeIT_EESt21is_move_constructibleIS3_ESt18is_move_assignableIS3_EEE5valueEvE4typeERS3_SC_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %107, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %111) #3
  %112 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %112, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %113

113:                                              ; preds = %103, %91
  br label %114

114:                                              ; preds = %113
  br label %13, !llvm.loop !14

115:                                              ; preds = %90, %40
  %116 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  ret i32 %116
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { inlinehint 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 #2 = { 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 #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++ 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"

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local void @_ZSt4swapIiENSt9enable_ifIXsr6__and_ISt6__not_ISt15__is_tuple_likeIT_EESt21is_move_constructibleIS3_ESt18is_move_assignableIS3_EEE5valueEvE4typeERS3_SC_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4), ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4)) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z10partition2Piii(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #1 {
  br label %4

4:                                                ; preds = %.backedge, %3
  %.041 = phi i32 [ %1, %3 ], [ %34, %.backedge ]
  %.039 = phi i32 [ %2, %3 ], [ %17, %.backedge ]
  %.0 = phi i32 [ %1, %3 ], [ %.0.be, %.backedge ]
  %5 = sext i32 %.0 to i64
  %6 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %5
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %8 = sext i32 %.039 to i64
  br label %9

9:                                                ; preds = %9, %4
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %9 ], [ %8, %4 ]
  %10 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %12 = icmp sle i32 %7, %11
  %13 = icmp ne i64 %indvars.iv, %5
  %14 = and i1 %13, %12
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  br i1 %14, label %9, label %15, !llvm.loop !9

15:                                               ; preds = %9
  %16 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %17 = trunc nsw i64 %indvars.iv to i32
  %18 = icmp eq i32 %.0, %17
  br i1 %18, label %39, label %19

19:                                               ; preds = %15
  %20 = icmp sgt i32 %7, %11
  br i1 %20, label %21, label %22

21:                                               ; preds = %19
  tail call void @_ZSt4swapIiENSt9enable_ifIXsr6__and_ISt6__not_ISt15__is_tuple_likeIT_EESt21is_move_constructibleIS3_ESt18is_move_assignableIS3_EEE5valueEvE4typeERS3_SC_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %16, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %6) #2
  %sext = shl i64 %indvars.iv, 32
  %.pre = ashr exact i64 %sext, 32
  %.phi.trans.insert = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %.pre
  %.pre62 = load i32, ptr %.phi.trans.insert, align 4, !tbaa !5
  br label %22

22:                                               ; preds = %19, %21
  %23 = phi i32 [ %7, %19 ], [ %.pre62, %21 ]
  %.pre-phi = phi i64 [ %5, %19 ], [ %.pre, %21 ]
  %.1 = phi i32 [ %.0, %19 ], [ %17, %21 ]
  %24 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %.pre-phi
  %25 = sext i32 %.041 to i64
  br label %26

26:                                               ; preds = %26, %22
  %indvars.iv58 = phi i64 [ %indvars.iv.next59, %26 ], [ %25, %22 ]
  %27 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv58
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  %29 = icmp sge i32 %23, %28
  %30 = icmp ne i64 %indvars.iv58, %.pre-phi
  %31 = and i1 %30, %29
  %indvars.iv.next59 = add nsw i64 %indvars.iv58, 1
  br i1 %31, label %26, label %32, !llvm.loop !11

32:                                               ; preds = %26
  %33 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv58
  %34 = trunc nsw i64 %indvars.iv58 to i32
  %35 = icmp eq i32 %.1, %34
  br i1 %35, label %39, label %36

36:                                               ; preds = %32
  %37 = icmp slt i32 %23, %28
  br i1 %37, label %38, label %.backedge

.backedge:                                        ; preds = %36, %38
  %.0.be = phi i32 [ %.1, %36 ], [ %34, %38 ]
  br label %4, !llvm.loop !12

38:                                               ; preds = %36
  tail call void @_ZSt4swapIiENSt9enable_ifIXsr6__and_ISt6__not_ISt15__is_tuple_likeIT_EESt21is_move_constructibleIS3_ESt18is_move_assignableIS3_EEE5valueEvE4typeERS3_SC_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %33, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %24) #2
  br label %.backedge

39:                                               ; preds = %32, %15
  %.3 = phi i32 [ %.0, %15 ], [ %.1, %32 ]
  ret i32 %.3
}

attributes #0 = { inlinehint 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 = { 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 #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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}
!12 = distinct !{!12, !10}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopInstSimplifyPass,LoopRotatePass,LoopUnrollPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass