; LLVM IR from HarshCasper/NeoAlgo :: C-Plus-Plus/other/knapsackfraction.ll (Z8sort_arrPfS_S_i)

; 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: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_Z8sort_arrPfS_S_i(ptr noundef %0, ptr noundef %1, ptr noundef %2, i32 noundef %3) #0 {
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca float, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store ptr %2, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store i32 %3, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %13

13:                                               ; preds = %109, %4
  %14 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %15 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %16 = icmp slt i32 %14, %15
  br i1 %16, label %18, label %17

17:                                               ; preds = %13
  store i32 2, ptr %11, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %112

18:                                               ; preds = %13
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  store i32 0, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %19

19:                                               ; preds = %105, %18
  %20 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %21 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %22 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %23 = sub nsw i32 %21, %22
  %24 = sub nsw i32 %23, 1
  %25 = icmp slt i32 %20, %24
  br i1 %25, label %27, label %26

26:                                               ; preds = %19
  store i32 5, ptr %11, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  br label %108

27:                                               ; preds = %19
  %28 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %29 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds float, ptr %28, i64 %30
  %32 = load float, ptr %31, align 4, !tbaa !11
  %33 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %35 = add nsw i32 %34, 1
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds float, ptr %33, i64 %36
  %38 = load float, ptr %37, align 4, !tbaa !11
  %39 = fcmp olt float %32, %38
  br i1 %39, label %40, label %104

40:                                               ; preds = %27
  %41 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds float, ptr %41, i64 %43
  %45 = load float, ptr %44, align 4, !tbaa !11
  store float %45, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %46 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %47 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %48 = add nsw i32 %47, 1
  %49 = sext i32 %48 to i64
  %50 = getelementptr inbounds float, ptr %46, i64 %49
  %51 = load float, ptr %50, align 4, !tbaa !11
  %52 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds float, ptr %52, i64 %54
  store float %51, ptr %55, align 4, !tbaa !11
  %56 = load float, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %57 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %58 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %59 = add nsw i32 %58, 1
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds float, ptr %57, i64 %60
  store float %56, ptr %61, align 4, !tbaa !11
  %62 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %63 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %64 = sext i32 %63 to i64
  %65 = getelementptr inbounds float, ptr %62, i64 %64
  %66 = load float, ptr %65, align 4, !tbaa !11
  store float %66, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %67 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %68 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %69 = add nsw i32 %68, 1
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds float, ptr %67, i64 %70
  %72 = load float, ptr %71, align 4, !tbaa !11
  %73 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %74 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %75 = sext i32 %74 to i64
  %76 = getelementptr inbounds float, ptr %73, i64 %75
  store float %72, ptr %76, align 4, !tbaa !11
  %77 = load float, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %78 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %79 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %80 = add nsw i32 %79, 1
  %81 = sext i32 %80 to i64
  %82 = getelementptr inbounds float, ptr %78, i64 %81
  store float %77, ptr %82, align 4, !tbaa !11
  %83 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %84 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %85 = sext i32 %84 to i64
  %86 = getelementptr inbounds float, ptr %83, i64 %85
  %87 = load float, ptr %86, align 4, !tbaa !11
  store float %87, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %88 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %89 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %90 = add nsw i32 %89, 1
  %91 = sext i32 %90 to i64
  %92 = getelementptr inbounds float, ptr %88, i64 %91
  %93 = load float, ptr %92, align 4, !tbaa !11
  %94 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %95 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %96 = sext i32 %95 to i64
  %97 = getelementptr inbounds float, ptr %94, i64 %96
  store float %93, ptr %97, align 4, !tbaa !11
  %98 = load float, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %99 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %100 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %101 = add nsw i32 %100, 1
  %102 = sext i32 %101 to i64
  %103 = getelementptr inbounds float, ptr %99, i64 %102
  store float %98, ptr %103, align 4, !tbaa !11
  br label %104

104:                                              ; preds = %40, %27
  br label %105

105:                                              ; preds = %104
  %106 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %107 = add nsw i32 %106, 1
  store i32 %107, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %19, !llvm.loop !13

108:                                              ; preds = %26
  br label %109

109:                                              ; preds = %108
  %110 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %111 = add nsw i32 %110, 1
  store i32 %111, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %13, !llvm.loop !15

112:                                              ; preds = %17
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #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 = { 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 = { 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++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"float", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!15 = distinct !{!15, !14}


; 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 void @_Z8sort_arrPfS_S_i(ptr nocapture noundef %0, ptr nocapture noundef %1, ptr nocapture noundef %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = icmp sgt i32 %3, 0
  br i1 %5, label %.preheader, label %._crit_edge43

.preheader:                                       ; preds = %4, %._crit_edge
  %indvars.iv45.in = phi i32 [ %indvars.iv45, %._crit_edge ], [ %3, %4 ]
  %.03742 = phi i32 [ %8, %._crit_edge ], [ 0, %4 ]
  %indvars.iv45 = add i32 %indvars.iv45.in, -1
  %6 = sub nsw i32 %.03742, %3
  %7 = icmp slt i32 %6, -1
  br i1 %7, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %.preheader
  %wide.trip.count = zext i32 %indvars.iv45 to i64
  br label %.lr.ph

._crit_edge43:                                    ; preds = %._crit_edge, %4
  ret void

._crit_edge:                                      ; preds = %21, %.preheader
  %8 = add nuw nsw i32 %.03742, 1
  %exitcond47.not = icmp eq i32 %8, %3
  br i1 %exitcond47.not, label %._crit_edge43, label %.preheader, !llvm.loop !5

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %21
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next, %21 ]
  %9 = getelementptr inbounds float, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %10 = load float, ptr %9, align 4, !tbaa !7
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %11 = getelementptr inbounds float, ptr %0, i64 %indvars.iv.next
  %12 = load float, ptr %11, align 4, !tbaa !7
  %13 = fcmp olt float %10, %12
  br i1 %13, label %14, label %21

14:                                               ; preds = %.lr.ph
  store float %12, ptr %9, align 4, !tbaa !7
  store float %10, ptr %11, align 4, !tbaa !7
  %15 = getelementptr inbounds float, ptr %2, i64 %indvars.iv
  %16 = load <2 x float>, ptr %15, align 4, !tbaa !7
  %17 = shufflevector <2 x float> %16, <2 x float> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 0>
  store <2 x float> %17, ptr %15, align 4, !tbaa !7
  %18 = getelementptr inbounds float, ptr %1, i64 %indvars.iv
  %19 = load <2 x float>, ptr %18, align 4, !tbaa !7
  %20 = shufflevector <2 x float> %19, <2 x float> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 0>
  store <2 x float> %20, ptr %18, align 4, !tbaa !7
  br label %21

21:                                               ; preds = %.lr.ph, %14
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !11
}

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 = distinct !{!5, !6}
!6 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!7 = !{!8, !8, i64 0}
!8 = !{!"float", !9, i64 0}
!9 = !{!"omnipotent char", !10, i64 0}
!10 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!11 = distinct !{!11, !6}


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