; LLVM IR from MinhasKamal/AlgorithmImplementations :: sort/quickSort/QuickSort.ll (Z5qSortPiii)

; 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: 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 @_Z5qSortPiii(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #1 {
  %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) #2
  %10 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store i32 %10, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %11

11:                                               ; preds = %132, %3
  br label %12

12:                                               ; preds = %11
  br label %13

13:                                               ; preds = %31, %12
  %14 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %15 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %14, i64 %16
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %19 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %20 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds i32, ptr %19, i64 %21
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !9
  %24 = icmp sle i32 %18, %23
  br i1 %24, label %25, label %29

25:                                               ; preds = %13
  %26 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %27 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %28 = icmp ne i32 %26, %27
  br label %29

29:                                               ; preds = %25, %13
  %30 = phi i1 [ false, %13 ], [ %28, %25 ]
  br i1 %30, label %31, label %34

31:                                               ; preds = %29
  %32 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %33 = add nsw i32 %32, -1
  store i32 %33, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %13, !llvm.loop !11

34:                                               ; preds = %29
  %35 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %36 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %37 = icmp eq i32 %35, %36
  br i1 %37, label %38, label %39

38:                                               ; preds = %34
  br label %133

39:                                               ; preds = %34
  %40 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr %7, 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 %4, align 8, !tbaa !5
  %46 = load i32, ptr %6, 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 = icmp sgt i32 %44, %49
  br i1 %50, label %51, label %72

51:                                               ; preds = %39
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %52 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds i32, ptr %52, i64 %54
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !9
  store i32 %56, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %57 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %58 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = getelementptr inbounds i32, ptr %57, i64 %59
  %61 = load i32, ptr %60, align 4, !tbaa !9
  %62 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %63 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %64 = sext i32 %63 to i64
  %65 = getelementptr inbounds i32, ptr %62, i64 %64
  store i32 %61, ptr %65, align 4, !tbaa !9
  %66 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %67 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %68 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = getelementptr inbounds i32, ptr %67, i64 %69
  store i32 %66, ptr %70, align 4, !tbaa !9
  %71 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %71, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %72

72:                                               ; preds = %51, %39
  br label %73

73:                                               ; preds = %91, %72
  %74 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %75 = load i32, ptr %5, 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
  %83 = load i32, ptr %82, align 4, !tbaa !9
  %84 = icmp sle i32 %78, %83
  br i1 %84, label %85, label %89

85:                                               ; preds = %73
  %86 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %87 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %88 = icmp ne i32 %86, %87
  br label %89

89:                                               ; preds = %85, %73
  %90 = phi i1 [ false, %73 ], [ %88, %85 ]
  br i1 %90, label %91, label %94

91:                                               ; preds = %89
  %92 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %93 = add nsw i32 %92, 1
  store i32 %93, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %73, !llvm.loop !13

94:                                               ; preds = %89
  %95 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %96 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %97 = icmp eq i32 %95, %96
  br i1 %97, label %98, label %99

98:                                               ; preds = %94
  br label %133

99:                                               ; preds = %94
  %100 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %101 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %102 = sext i32 %101 to i64
  %103 = getelementptr inbounds i32, ptr %100, i64 %102
  %104 = load i32, ptr %103, align 4, !tbaa !9
  %105 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %106 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %107 = sext i32 %106 to i64
  %108 = getelementptr inbounds i32, ptr %105, i64 %107
  %109 = load i32, ptr %108, align 4, !tbaa !9
  %110 = icmp sgt i32 %104, %109
  br i1 %110, label %111, label %132

111:                                              ; preds = %99
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %112 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %113 = load i32, ptr %7, 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
  store i32 %116, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %117 = load ptr, ptr %4, 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 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %123 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %124 = sext i32 %123 to i64
  %125 = getelementptr inbounds i32, ptr %122, i64 %124
  store i32 %121, ptr %125, align 4, !tbaa !9
  %126 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %127 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %128 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %129 = sext i32 %128 to i64
  %130 = getelementptr inbounds i32, ptr %127, i64 %129
  store i32 %126, ptr %130, align 4, !tbaa !9
  %131 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store i32 %131, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %132

132:                                              ; preds = %111, %99
  br label %11, !llvm.loop !14

133:                                              ; preds = %98, %38
  %134 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  ret i32 %134
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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 = !{!"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: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z5qSortPiii(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  br label %4

4:                                                ; preds = %.backedge, %3
  %.049 = phi i32 [ %1, %3 ], [ %.049.be, %.backedge ]
  %.047 = phi i32 [ %2, %3 ], [ %17, %.backedge ]
  %.0 = phi i32 [ %1, %3 ], [ %34, %.backedge ]
  %5 = sext i32 %.049 to i64
  %6 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %5
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %8 = sext i32 %.047 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 %.049, %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
  store i32 %11, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %7, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %sext = shl i64 %indvars.iv, 32
  %.pre = ashr exact i64 %sext, 32
  %.phi.trans.insert = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %.pre
  %.pre74 = load i32, ptr %.phi.trans.insert, align 4, !tbaa !5
  br label %22

22:                                               ; preds = %21, %19
  %23 = phi i32 [ %.pre74, %21 ], [ %7, %19 ]
  %.pre-phi = phi i64 [ %.pre, %21 ], [ %5, %19 ]
  %.150 = phi i32 [ %17, %21 ], [ %.049, %19 ]
  %24 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %.pre-phi
  %25 = sext i32 %.0 to i64
  br label %26

26:                                               ; preds = %26, %22
  %indvars.iv70 = phi i64 [ %indvars.iv.next71, %26 ], [ %25, %22 ]
  %27 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv70
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  %29 = icmp sle i32 %28, %23
  %30 = icmp ne i64 %indvars.iv70, %.pre-phi
  %31 = and i1 %30, %29
  %indvars.iv.next71 = add nsw i64 %indvars.iv70, 1
  br i1 %31, label %26, label %32, !llvm.loop !11

32:                                               ; preds = %26
  %33 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv70
  %34 = trunc nsw i64 %indvars.iv70 to i32
  %35 = icmp eq i32 %.150, %34
  br i1 %35, label %39, label %36

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

38:                                               ; preds = %36
  store i32 %28, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  store i32 %23, ptr %33, align 4, !tbaa !5
  br label %.backedge

.backedge:                                        ; preds = %38, %36
  %.049.be = phi i32 [ %34, %38 ], [ %.150, %36 ]
  br label %4, !llvm.loop !12

39:                                               ; preds = %32, %15
  %.3 = phi i32 [ %.049, %15 ], [ %.150, %32 ]
  ret i32 %.3
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse 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++ 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,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass