; LLVM IR from JessonYue/LeetCodeLearning :: Array/linchuanxin/homework/homework_0804_0809/排序 (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
define dso_local void @quick_sort(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
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = 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
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %12 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %13 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %14 = icmp sgt i32 %12, %13
  br i1 %14, label %15, label %16

15:                                               ; preds = %3
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %112

16:                                               ; preds = %3
  %17 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %18 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %17, i64 %19
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !9
  store i32 %21, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %22 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store i32 %22, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %23 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %23, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %24

24:                                               ; preds = %88, %16
  %25 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %26 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %27 = icmp ne i32 %25, %26
  br i1 %27, label %28, label %89

28:                                               ; preds = %24
  br label %29

29:                                               ; preds = %43, %28
  %30 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds i32, ptr %30, i64 %32
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !9
  %35 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %36 = icmp sge i32 %34, %35
  br i1 %36, label %37, label %41

37:                                               ; preds = %29
  %38 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %39 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %40 = icmp slt i32 %38, %39
  br label %41

41:                                               ; preds = %37, %29
  %42 = phi i1 [ false, %29 ], [ %40, %37 ]
  br i1 %42, label %43, label %46

43:                                               ; preds = %41
  %44 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %45 = add nsw i32 %44, -1
  store i32 %45, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %29, !llvm.loop !11

46:                                               ; preds = %41
  br label %47

47:                                               ; preds = %61, %46
  %48 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds i32, ptr %48, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !9
  %53 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %54 = icmp sle i32 %52, %53
  br i1 %54, label %55, label %59

55:                                               ; preds = %47
  %56 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %57 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %58 = icmp slt i32 %56, %57
  br label %59

59:                                               ; preds = %55, %47
  %60 = phi i1 [ false, %47 ], [ %58, %55 ]
  br i1 %60, label %61, label %64

61:                                               ; preds = %59
  %62 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %63 = add nsw i32 %62, 1
  store i32 %63, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %47, !llvm.loop !13

64:                                               ; preds = %59
  %65 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %66 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %67 = icmp slt i32 %65, %66
  br i1 %67, label %68, label %88

68:                                               ; preds = %64
  %69 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %70 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %71 = sext i32 %70 to i64
  %72 = getelementptr inbounds i32, ptr %69, i64 %71
  %73 = load i32, ptr %72, align 4, !tbaa !9
  store i32 %73, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %74 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %75 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds i32, ptr %74, i64 %76
  %78 = load i32, ptr %77, align 4, !tbaa !9
  %79 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %80 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %81 = sext i32 %80 to i64
  %82 = getelementptr inbounds i32, ptr %79, i64 %81
  store i32 %78, ptr %82, align 4, !tbaa !9
  %83 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %84 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %85 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %86 = sext i32 %85 to i64
  %87 = getelementptr inbounds i32, ptr %84, i64 %86
  store i32 %83, ptr %87, align 4, !tbaa !9
  br label %88

88:                                               ; preds = %68, %64
  br label %24, !llvm.loop !14

89:                                               ; preds = %24
  %90 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %91 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %92 = sext i32 %91 to i64
  %93 = getelementptr inbounds i32, ptr %90, i64 %92
  %94 = load i32, ptr %93, align 4, !tbaa !9
  %95 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %96 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %97 = sext i32 %96 to i64
  %98 = getelementptr inbounds i32, ptr %95, i64 %97
  store i32 %94, ptr %98, align 4, !tbaa !9
  %99 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %100 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %101 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %102 = sext i32 %101 to i64
  %103 = getelementptr inbounds i32, ptr %100, i64 %102
  store i32 %99, ptr %103, align 4, !tbaa !9
  %104 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %105 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %106 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %107 = sub nsw i32 %106, 1
  call void @quick_sort(ptr noundef %104, i32 noundef %105, i32 noundef %107)
  %108 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %109 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %110 = add nsw i32 %109, 1
  %111 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @quick_sort(ptr noundef %108, i32 noundef %110, i32 noundef %111)
  store i32 0, ptr %11, align 4
  br label %112

112:                                              ; preds = %89, %15
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %113 = load i32, ptr %11, align 4
  switch i32 %113, label %115 [
    i32 0, label %114
    i32 1, label %114
  ]

114:                                              ; preds = %112, %112
  ret void

115:                                              ; preds = %112
  unreachable
}

; 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, !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: nofree nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @quick_sort(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = icmp sgt i32 %1, %2
  br i1 %4, label %tailrecurse._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %3, %tailrecurse
  %.tr4759 = phi i32 [ %34, %tailrecurse ], [ %1, %3 ]
  %5 = sext i32 %.tr4759 to i64
  %6 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %5
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %.not56 = icmp eq i32 %.tr4759, %2
  br i1 %.not56, label %tailrecurse, label %.preheader49

.preheader49:                                     ; preds = %.lr.ph, %29
  %.058 = phi i32 [ %26, %29 ], [ %.tr4759, %.lr.ph ]
  %.04357 = phi i32 [ %17, %29 ], [ %2, %.lr.ph ]
  %8 = sext i32 %.04357 to i64
  %9 = sext i32 %.058 to i64
  br label %10

10:                                               ; preds = %10, %.preheader49
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %10 ], [ %8, %.preheader49 ]
  %11 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp sge i32 %12, %7
  %14 = icmp sgt i64 %indvars.iv, %9
  %15 = and i1 %14, %13
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  br i1 %15, label %10, label %.preheader, !llvm.loop !9

.preheader:                                       ; preds = %10
  %16 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %17 = trunc nsw i64 %indvars.iv to i32
  %sext = shl i64 %indvars.iv, 32
  %18 = ashr exact i64 %sext, 32
  br label %19

19:                                               ; preds = %19, %.preheader
  %indvars.iv67 = phi i64 [ %indvars.iv.next68, %19 ], [ %9, %.preheader ]
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv67
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %22 = icmp sle i32 %21, %7
  %23 = icmp slt i64 %indvars.iv67, %18
  %24 = and i1 %23, %22
  %indvars.iv.next68 = add nsw i64 %indvars.iv67, 1
  br i1 %24, label %19, label %25, !llvm.loop !11

25:                                               ; preds = %19
  %26 = trunc nsw i64 %indvars.iv67 to i32
  br i1 %23, label %27, label %29

27:                                               ; preds = %25
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv67
  store i32 %12, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  store i32 %21, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  br label %29

29:                                               ; preds = %27, %25
  %.not = icmp eq i64 %indvars.iv67, %indvars.iv
  br i1 %.not, label %tailrecurse, label %.preheader49, !llvm.loop !12

tailrecurse:                                      ; preds = %29, %.lr.ph
  %.0.lcssa = phi i32 [ %2, %.lr.ph ], [ %17, %29 ]
  %30 = sext i32 %.0.lcssa to i64
  %31 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %30
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  store i32 %32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %7, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  %33 = add nsw i32 %.0.lcssa, -1
  tail call void @quick_sort(ptr noundef nonnull %0, i32 noundef %.tr4759, i32 noundef %33)
  %34 = add nsw i32 %.0.lcssa, 1
  %.not61 = icmp slt i32 %.0.lcssa, %2
  br i1 %.not61, label %.lr.ph, label %tailrecurse._crit_edge

tailrecurse._crit_edge:                           ; preds = %tailrecurse, %3
  ret void
}

attributes #0 = { nofree 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/C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}
!12 = distinct !{!12, !10}


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