; LLVM IR from HarshCasper/NeoAlgo :: C/sort (HeapSort)

; 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: nounwind uwtable
declare dso_local void @swap(ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @reBuildHeap(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #1 {
  %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
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %9 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %10 = icmp eq i32 %9, 1
  br i1 %10, label %11, label %12

11:                                               ; preds = %2
  br label %113

12:                                               ; preds = %2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  store i32 1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %13

13:                                               ; preds = %111, %12
  %14 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %15 = icmp eq i32 %14, 1
  br i1 %15, label %16, label %112

16:                                               ; preds = %13
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %17 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %18 = mul nsw i32 2, %17
  store i32 %18, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %19 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %20 = mul nsw i32 2, %19
  %21 = add nsw i32 %20, 1
  store i32 %21, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %22 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %23 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %24 = icmp sle i32 %22, %23
  br i1 %24, label %25, label %86

25:                                               ; preds = %16
  %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 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds i32, ptr %31, i64 %33
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !9
  %36 = icmp sle i32 %30, %35
  br i1 %36, label %37, label %54

37:                                               ; preds = %25
  %38 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds i32, ptr %38, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !9
  %43 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds i32, ptr %43, i64 %45
  %47 = load i32, ptr %46, align 4, !tbaa !9
  %48 = icmp sge i32 %42, %47
  br i1 %48, label %49, label %54

49:                                               ; preds = %37
  %50 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %51 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %52 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @swap(ptr noundef %50, i32 noundef %51, i32 noundef %52)
  %53 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %53, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %85

54:                                               ; preds = %37, %25
  %55 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %56 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds i32, ptr %55, i64 %57
  %59 = load i32, ptr %58, align 4, !tbaa !9
  %60 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %61 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds i32, ptr %60, i64 %62
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !9
  %65 = icmp sle i32 %59, %64
  br i1 %65, label %66, label %83

66:                                               ; preds = %54
  %67 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %68 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = getelementptr inbounds i32, ptr %67, i64 %69
  %71 = load i32, ptr %70, align 4, !tbaa !9
  %72 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %73 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %74 = sext i32 %73 to i64
  %75 = getelementptr inbounds i32, ptr %72, i64 %74
  %76 = load i32, ptr %75, align 4, !tbaa !9
  %77 = icmp sge i32 %71, %76
  br i1 %77, label %78, label %83

78:                                               ; preds = %66
  %79 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %80 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %81 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @swap(ptr noundef %79, i32 noundef %80, i32 noundef %81)
  %82 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 %82, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %84

83:                                               ; preds = %66, %54
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %84

84:                                               ; preds = %83, %78
  br label %85

85:                                               ; preds = %84, %49
  br label %111

86:                                               ; preds = %16
  %87 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %88 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %89 = icmp sle i32 %87, %88
  br i1 %89, label %90, label %109

90:                                               ; preds = %86
  %91 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %92 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %93 = sext i32 %92 to i64
  %94 = getelementptr inbounds i32, ptr %91, i64 %93
  %95 = load i32, ptr %94, align 4, !tbaa !9
  %96 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %97 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %98 = sext i32 %97 to i64
  %99 = getelementptr inbounds i32, ptr %96, i64 %98
  %100 = load i32, ptr %99, align 4, !tbaa !9
  %101 = icmp sle i32 %95, %100
  br i1 %101, label %102, label %107

102:                                              ; preds = %90
  %103 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %104 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %105 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @swap(ptr noundef %103, i32 noundef %104, i32 noundef %105)
  %106 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %106, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %108

107:                                              ; preds = %90
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %108

108:                                              ; preds = %107, %102
  br label %110

109:                                              ; preds = %86
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %110

110:                                              ; preds = %109, %108
  br label %111

111:                                              ; preds = %110, %85
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %13, !llvm.loop !11

112:                                              ; preds = %13
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  br label %113

113:                                              ; preds = %112, %11
  ret void
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; 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
declare dso_local void @swap(ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @reBuildHeap(ptr noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp eq i32 %1, 1
  br i1 %3, label %.loopexit, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %2, %21
  %.051 = phi i32 [ %.sink, %21 ], [ 1, %2 ]
  %4 = shl nsw i32 %.051, 1
  %5 = or disjoint i32 %4, 1
  %.not.not = icmp slt i32 %4, %1
  br i1 %.not.not, label %6, label %13

6:                                                ; preds = %.preheader
  %7 = sext i32 %.051 to i64
  %8 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %7
  %9 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %10 = sext i32 %4 to i64
  %11 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %10
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %.not47 = icmp sgt i32 %9, %12
  %.phi.trans.insert = sext i32 %5 to i64
  %.phi.trans.insert52 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %.phi.trans.insert
  %.pre = load i32, ptr %.phi.trans.insert52, align 4, !tbaa !5
  %.not48 = icmp slt i32 %12, %.pre
  %or.cond54 = select i1 %.not47, i1 true, i1 %.not48
  br i1 %or.cond54, label %._crit_edge, label %21

._crit_edge:                                      ; preds = %6
  %.not49 = icmp sgt i32 %9, %.pre
  %.not50 = icmp slt i32 %.pre, %12
  %or.cond = or i1 %.not49, %.not50
  br i1 %or.cond, label %.loopexit, label %21

13:                                               ; preds = %.preheader
  %.not = icmp sgt i32 %4, %1
  br i1 %.not, label %.loopexit, label %14

14:                                               ; preds = %13
  %15 = sext i32 %.051 to i64
  %16 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %15
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %18 = sext i32 %4 to i64
  %19 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %18
  %20 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  %.not46 = icmp sgt i32 %17, %20
  br i1 %.not46, label %.loopexit, label %21

21:                                               ; preds = %14, %._crit_edge, %6
  %.sink = phi i32 [ %4, %6 ], [ %5, %._crit_edge ], [ %4, %14 ]
  tail call void @swap(ptr noundef nonnull %0, i32 noundef %.sink, i32 noundef %.051)
  br label %.preheader, !llvm.loop !9

.loopexit:                                        ; preds = %13, %14, %._crit_edge, %2
  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" }

!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"}


; Effective O3 passes: BDCEPass,CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass