; LLVM IR from ismdeep/sort-algos-c :: include/sort-algos-int-with-func (cocktail-sort-int-with-func)

; 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 @cocktail_sort(ptr noundef %0, i32 noundef %1, ptr noundef %2) #0 {
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca ptr, align 8
  %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
  store ptr %2, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %11 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %12 = sub nsw i32 %11, 1
  store i32 %12, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %13

13:                                               ; preds = %107, %3
  %14 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %15 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %16 = icmp slt i32 %14, %15
  br i1 %16, label %17, label %110

17:                                               ; preds = %13
  %18 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 %18, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %19

19:                                               ; preds = %58, %17
  %20 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %21 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %22 = icmp slt i32 %20, %21
  br i1 %22, label %23, label %61

23:                                               ; preds = %19
  %24 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %25 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %26 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %27 = sext i32 %26 to i64
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %25, i64 %27
  %29 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %30 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %31 = add nsw i32 %30, 1
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds i32, ptr %29, i64 %32
  %34 = call zeroext i1 %24(ptr noundef %28, ptr noundef %33)
  br i1 %34, label %57, label %35

35:                                               ; preds = %23
  %36 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %37 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = getelementptr inbounds i32, ptr %36, i64 %38
  %40 = load i32, ptr %39, align 4, !tbaa !9
  store i32 %40, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %41 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %43 = add nsw i32 %42, 1
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds i32, ptr %41, i64 %44
  %46 = load i32, ptr %45, align 4, !tbaa !9
  %47 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %48 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %49 = sext i32 %48 to i64
  %50 = getelementptr inbounds i32, ptr %47, i64 %49
  store i32 %46, ptr %50, align 4, !tbaa !9
  %51 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %52 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %54 = add nsw i32 %53, 1
  %55 = sext i32 %54 to i64
  %56 = getelementptr inbounds i32, ptr %52, i64 %55
  store i32 %51, ptr %56, align 4, !tbaa !9
  br label %57

57:                                               ; preds = %35, %23
  br label %58

58:                                               ; preds = %57
  %59 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %60 = add nsw i32 %59, 1
  store i32 %60, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %19, !llvm.loop !11

61:                                               ; preds = %19
  %62 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %63 = add nsw i32 %62, -1
  store i32 %63, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %64 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  store i32 %64, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %65

65:                                               ; preds = %104, %61
  %66 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %67 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %68 = icmp sgt i32 %66, %67
  br i1 %68, label %69, label %107

69:                                               ; preds = %65
  %70 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %71 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %72 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %73 = sub nsw i32 %72, 1
  %74 = sext i32 %73 to i64
  %75 = getelementptr inbounds i32, ptr %71, i64 %74
  %76 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %77 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = getelementptr inbounds i32, ptr %76, i64 %78
  %80 = call zeroext i1 %70(ptr noundef %75, ptr noundef %79)
  br i1 %80, label %103, label %81

81:                                               ; preds = %69
  %82 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %83 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = getelementptr inbounds i32, ptr %82, i64 %84
  %86 = load i32, ptr %85, align 4, !tbaa !9
  store i32 %86, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %87 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %88 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %89 = sub nsw i32 %88, 1
  %90 = sext i32 %89 to i64
  %91 = getelementptr inbounds i32, ptr %87, i64 %90
  %92 = load i32, ptr %91, align 4, !tbaa !9
  %93 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %94 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %95 = sext i32 %94 to i64
  %96 = getelementptr inbounds i32, ptr %93, i64 %95
  store i32 %92, ptr %96, align 4, !tbaa !9
  %97 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %98 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %99 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %100 = sub nsw i32 %99, 1
  %101 = sext i32 %100 to i64
  %102 = getelementptr inbounds i32, ptr %98, i64 %101
  store i32 %97, ptr %102, align 4, !tbaa !9
  br label %103

103:                                              ; preds = %81, %69
  br label %104

104:                                              ; preds = %103
  %105 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %106 = add nsw i32 %105, -1
  store i32 %106, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %65, !llvm.loop !13

107:                                              ; preds = %65
  %108 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %109 = add nsw i32 %108, 1
  store i32 %109, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %13, !llvm.loop !14

110:                                              ; preds = %13
  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
  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: nounwind uwtable
define dso_local void @cocktail_sort(ptr noundef %0, i32 noundef %1, ptr nocapture noundef readonly %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = icmp sgt i32 %1, 1
  br i1 %4, label %.preheader.preheader, label %._crit_edge46

.preheader.preheader:                             ; preds = %3
  %5 = add nsw i32 %1, -1
  %6 = add nsw i32 %1, -2
  %7 = zext nneg i32 %6 to i64
  %8 = zext nneg i32 %5 to i64
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.preheader, %._crit_edge
  %indvars.iv55 = phi i64 [ %8, %.preheader.preheader ], [ %indvars.iv.next56, %._crit_edge ]
  %indvars.iv50 = phi i64 [ %7, %.preheader.preheader ], [ %indvars.iv.next51, %._crit_edge ]
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.preheader.preheader ], [ %indvars.iv.next, %._crit_edge ]
  br label %9

9:                                                ; preds = %.preheader, %16
  %indvars.iv47 = phi i64 [ %indvars.iv, %.preheader ], [ %indvars.iv.next48, %16 ]
  %10 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv47
  %indvars.iv.next48 = add nuw nsw i64 %indvars.iv47, 1
  %11 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next48
  %12 = tail call zeroext i1 %2(ptr noundef %10, ptr noundef nonnull %11) #1
  br i1 %12, label %16, label %13

13:                                               ; preds = %9
  %14 = load <2 x i32>, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %15 = shufflevector <2 x i32> %14, <2 x i32> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 0>
  store <2 x i32> %15, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %16

16:                                               ; preds = %9, %13
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next48, %indvars.iv55
  br i1 %exitcond.not, label %17, label %9, !llvm.loop !9

17:                                               ; preds = %16
  %indvars.iv.next56 = add nsw i64 %indvars.iv55, -1
  %18 = icmp sgt i64 %indvars.iv.next56, %indvars.iv
  br i1 %18, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %17, %25
  %indvars.iv52 = phi i64 [ %indvars.iv.next53, %25 ], [ %indvars.iv50, %17 ]
  %19 = getelementptr i32, ptr %0, i64 %indvars.iv52
  %20 = getelementptr i8, ptr %19, i64 -4
  %21 = tail call zeroext i1 %2(ptr noundef %20, ptr noundef %19) #1
  br i1 %21, label %25, label %22

22:                                               ; preds = %.lr.ph
  %23 = load <2 x i32>, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %24 = shufflevector <2 x i32> %23, <2 x i32> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 0>
  store <2 x i32> %24, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  br label %25

25:                                               ; preds = %.lr.ph, %22
  %indvars.iv.next53 = add nsw i64 %indvars.iv52, -1
  %26 = icmp sgt i64 %indvars.iv.next53, %indvars.iv
  br i1 %26, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !11

._crit_edge:                                      ; preds = %25, %17
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %27 = icmp slt i64 %indvars.iv.next, %indvars.iv.next56
  %indvars.iv.next51 = add nsw i64 %indvars.iv50, -1
  br i1 %27, label %.preheader, label %._crit_edge46, !llvm.loop !12

._crit_edge46:                                    ; preds = %._crit_edge, %3
  ret void
}

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


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SLPVectorizerPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass