; LLVM IR from DimitrisJim/leetcode_solutions :: C/Algorithms (31)

; 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 @nextPermutation(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %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 %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %12 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %13 = add nsw i32 %12, -1
  store i32 %13, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  %14 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  store i32 %14, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %15 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  store i32 %15, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %16

16:                                               ; preds = %33, %2
  %17 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %18 = icmp sgt i32 %17, 0
  br i1 %18, label %19, label %36

19:                                               ; preds = %16
  %20 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %22 = sub nsw i32 %21, 1
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds i32, ptr %20, i64 %23
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !9
  %26 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %27 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %28 = sext i32 %27 to i64
  %29 = getelementptr inbounds i32, ptr %26, i64 %28
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !9
  %31 = icmp slt i32 %25, %30
  br i1 %31, label %32, label %33

32:                                               ; preds = %19
  br label %36

33:                                               ; preds = %19
  %34 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %35 = add nsw i32 %34, -1
  store i32 %35, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %16, !llvm.loop !11

36:                                               ; preds = %32, %16
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %37 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %38 = icmp sgt i32 %37, 0
  br i1 %38, label %39, label %84

39:                                               ; preds = %36
  br label %40

40:                                               ; preds = %58, %39
  %41 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %42 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %43 = icmp sge i32 %41, %42
  br i1 %43, label %44, label %61

44:                                               ; preds = %40
  %45 = load ptr, ptr %3, 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 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %51 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %52 = sub nsw i32 %51, 1
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds i32, ptr %50, i64 %53
  %55 = load i32, ptr %54, align 4, !tbaa !9
  %56 = icmp sgt i32 %49, %55
  br i1 %56, label %57, label %58

57:                                               ; preds = %44
  br label %61

58:                                               ; preds = %44
  %59 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %60 = add nsw i32 %59, -1
  store i32 %60, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %40, !llvm.loop !13

61:                                               ; preds = %57, %40
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %62 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %63 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %64 = sub nsw i32 %63, 1
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds i32, ptr %62, i64 %65
  %67 = load i32, ptr %66, align 4, !tbaa !9
  store i32 %67, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %68 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %69 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds i32, ptr %68, i64 %70
  %72 = load i32, ptr %71, align 4, !tbaa !9
  %73 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %74 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %75 = sub nsw i32 %74, 1
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds i32, ptr %73, i64 %76
  store i32 %72, ptr %77, align 4, !tbaa !9
  %78 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %79 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %80 = load i32, ptr %6, 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 %5, align 4, !tbaa !9
  store i32 %83, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %84

84:                                               ; preds = %61, %36
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %85 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %85, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %86 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  store i32 %86, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %87

87:                                               ; preds = %112, %84
  %88 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %89 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %90 = icmp slt i32 %88, %89
  br i1 %90, label %92, label %91

91:                                               ; preds = %87
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %117

92:                                               ; preds = %87
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %93 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %94 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %95 = sext i32 %94 to i64
  %96 = getelementptr inbounds i32, ptr %93, i64 %95
  %97 = load i32, ptr %96, align 4, !tbaa !9
  store i32 %97, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %98 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %99 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %100 = sext i32 %99 to i64
  %101 = getelementptr inbounds i32, ptr %98, i64 %100
  %102 = load i32, ptr %101, align 4, !tbaa !9
  %103 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %104 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %105 = sext i32 %104 to i64
  %106 = getelementptr inbounds i32, ptr %103, i64 %105
  store i32 %102, ptr %106, align 4, !tbaa !9
  %107 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %108 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %109 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %110 = sext i32 %109 to i64
  %111 = getelementptr inbounds i32, ptr %108, i64 %110
  store i32 %107, ptr %111, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  br label %112

112:                                              ; preds = %92
  %113 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %114 = add nsw i32 %113, 1
  store i32 %114, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %115 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %116 = add nsw i32 %115, -1
  store i32 %116, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %87, !llvm.loop !14

117:                                              ; preds = %91
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  ret void
}

; 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 norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @nextPermutation(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = add i32 %1, -1
  %4 = icmp sgt i32 %1, 1
  br i1 %4, label %.lr.ph.preheader, label %.critedge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %2
  %5 = add nsw i32 %1, -2
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %15
  %indvars.iv63 = phi i32 [ %5, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next64, %15 ]
  %.04248 = phi i32 [ %3, %.lr.ph.preheader ], [ %16, %15 ]
  %6 = zext nneg i32 %.04248 to i64
  %7 = getelementptr i32, ptr %0, i64 %6
  %8 = getelementptr i8, ptr %7, i64 -4
  %9 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %10 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %11 = icmp slt i32 %9, %10
  br i1 %11, label %.preheader, label %15

.preheader:                                       ; preds = %.lr.ph
  %12 = getelementptr i8, ptr %7, i64 -4
  %.not49.not = icmp slt i32 %.04248, %1
  br i1 %.not49.not, label %.lr.ph51.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph51.preheader:                               ; preds = %.preheader
  %13 = zext nneg i32 %1 to i64
  %14 = zext nneg i32 %.04248 to i64
  br label %.lr.ph51

15:                                               ; preds = %.lr.ph
  %16 = add nsw i32 %.04248, -1
  %17 = icmp sgt i32 %.04248, 1
  %indvars.iv.next64 = add i32 %indvars.iv63, -1
  br i1 %17, label %.lr.ph, label %.critedge, !llvm.loop !9

.lr.ph51:                                         ; preds = %.lr.ph51.preheader, %21
  %indvars.iv.in = phi i64 [ %13, %.lr.ph51.preheader ], [ %indvars.iv, %21 ]
  %indvars.iv = add nsw i64 %indvars.iv.in, -1
  %18 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %20 = icmp sgt i32 %19, %9
  br i1 %20, label %._crit_edge.loopexit.split.loop.exit, label %21

21:                                               ; preds = %.lr.ph51
  %.not.not = icmp sgt i64 %indvars.iv, %14
  br i1 %.not.not, label %.lr.ph51, label %._crit_edge, !llvm.loop !11

._crit_edge.loopexit.split.loop.exit:             ; preds = %.lr.ph51
  %22 = trunc nsw i64 %indvars.iv to i32
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %21, %._crit_edge.loopexit.split.loop.exit, %.preheader
  %.044.lcssa = phi i32 [ %3, %.preheader ], [ %22, %._crit_edge.loopexit.split.loop.exit ], [ %indvars.iv63, %21 ]
  %23 = sext i32 %.044.lcssa to i64
  %24 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %23
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  store i32 %25, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  store i32 %9, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  br label %.critedge

.critedge:                                        ; preds = %15, %2, %._crit_edge
  %.043 = phi i32 [ %.04248, %._crit_edge ], [ 0, %2 ], [ 0, %15 ]
  %26 = icmp slt i32 %.043, %3
  br i1 %26, label %.lr.ph56.preheader, label %._crit_edge57

.lr.ph56.preheader:                               ; preds = %.critedge
  %27 = sext i32 %3 to i64
  %28 = zext i32 %.043 to i64
  br label %.lr.ph56

._crit_edge57:                                    ; preds = %.lr.ph56, %.critedge
  ret void

.lr.ph56:                                         ; preds = %.lr.ph56.preheader, %.lr.ph56
  %indvars.iv69 = phi i64 [ %28, %.lr.ph56.preheader ], [ %indvars.iv.next70, %.lr.ph56 ]
  %indvars.iv67 = phi i64 [ %27, %.lr.ph56.preheader ], [ %indvars.iv.next68, %.lr.ph56 ]
  %29 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv69
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %31 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv67
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  store i32 %32, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  store i32 %30, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next70 = add nuw nsw i64 %indvars.iv69, 1
  %indvars.iv.next68 = add nsw i64 %indvars.iv67, -1
  %sext = shl i64 %indvars.iv.next70, 32
  %33 = ashr exact i64 %sext, 32
  %34 = icmp slt i64 %33, %indvars.iv.next68
  br i1 %34, label %.lr.ph56, label %._crit_edge57, !llvm.loop !12
}

attributes #0 = { 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/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,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass