; LLVM IR from ismdeep/sort-algos-c :: include/sort-algos (quick-sort)

; 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 @quick_sort(ptr noundef %0, ptr noundef %1, i64 noundef %2, ptr noundef %3) #0 {
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i64, align 8
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca ptr, align 8
  %11 = alloca ptr, align 8
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i64 %2, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  store ptr %3, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %12 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %13 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %14 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %15 = sub i64 0, %14
  %16 = getelementptr inbounds i8, ptr %13, i64 %15
  %17 = icmp uge ptr %12, %16
  br i1 %17, label %18, label %19

18:                                               ; preds = %4
  br label %114

19:                                               ; preds = %4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #3
  %20 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %21 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %22 = sub i64 0, %21
  %23 = getelementptr inbounds i8, ptr %20, i64 %22
  store ptr %23, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %10) #3
  %24 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %24, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %11) #3
  %25 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %26 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %27 = sub i64 0, %26
  %28 = getelementptr inbounds i8, ptr %25, i64 %27
  %29 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %30 = sub i64 0, %29
  %31 = getelementptr inbounds i8, ptr %28, i64 %30
  store ptr %31, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  br label %32

32:                                               ; preds = %69, %19
  %33 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %34 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %35 = icmp ult ptr %33, %34
  br i1 %35, label %36, label %73

36:                                               ; preds = %32
  br label %37

37:                                               ; preds = %48, %36
  %38 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %39 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %40 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %41 = call zeroext i1 %38(ptr noundef %39, ptr noundef %40)
  br i1 %41, label %42, label %46

42:                                               ; preds = %37
  %43 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %44 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %45 = icmp ult ptr %43, %44
  br label %46

46:                                               ; preds = %42, %37
  %47 = phi i1 [ false, %37 ], [ %45, %42 ]
  br i1 %47, label %48, label %52

48:                                               ; preds = %46
  %49 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %50 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %51 = getelementptr inbounds i8, ptr %50, i64 %49
  store ptr %51, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  br label %37, !llvm.loop !11

52:                                               ; preds = %46
  br label %53

53:                                               ; preds = %64, %52
  %54 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %55 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %56 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %57 = call zeroext i1 %54(ptr noundef %55, ptr noundef %56)
  br i1 %57, label %62, label %58

58:                                               ; preds = %53
  %59 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %60 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %61 = icmp ult ptr %59, %60
  br label %62

62:                                               ; preds = %58, %53
  %63 = phi i1 [ false, %53 ], [ %61, %58 ]
  br i1 %63, label %64, label %69

64:                                               ; preds = %62
  %65 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %66 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %67 = sub i64 0, %65
  %68 = getelementptr inbounds i8, ptr %66, i64 %67
  store ptr %68, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  br label %53, !llvm.loop !13

69:                                               ; preds = %62
  %70 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %71 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %72 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  call void @data_swap(ptr noundef %70, ptr noundef %71, i64 noundef %72)
  br label %32, !llvm.loop !14

73:                                               ; preds = %32
  %74 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %75 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %76 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %77 = sub i64 0, %76
  %78 = getelementptr inbounds i8, ptr %75, i64 %77
  %79 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %80 = call zeroext i1 %74(ptr noundef %78, ptr noundef %79)
  br i1 %80, label %81, label %88

81:                                               ; preds = %73
  %82 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %83 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %84 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %85 = sub i64 0, %84
  %86 = getelementptr inbounds i8, ptr %83, i64 %85
  %87 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  call void @data_swap(ptr noundef %82, ptr noundef %86, i64 noundef %87)
  br label %98

88:                                               ; preds = %73
  %89 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %90 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %91 = getelementptr inbounds i8, ptr %90, i64 %89
  store ptr %91, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %92 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %93 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %94 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %95 = sub i64 0, %94
  %96 = getelementptr inbounds i8, ptr %93, i64 %95
  %97 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  call void @data_swap(ptr noundef %92, ptr noundef %96, i64 noundef %97)
  br label %98

98:                                               ; preds = %88, %81
  %99 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %100 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %101 = icmp ne ptr %99, %100
  br i1 %101, label %102, label %107

102:                                              ; preds = %98
  %103 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %104 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %105 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %106 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  call void @quick_sort(ptr noundef %103, ptr noundef %104, i64 noundef %105, ptr noundef %106)
  br label %107

107:                                              ; preds = %102, %98
  %108 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %109 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %110 = getelementptr inbounds i8, ptr %108, i64 %109
  %111 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %112 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %113 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  call void @quick_sort(ptr noundef %110, ptr noundef %111, i64 noundef %112, ptr noundef %113)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %11) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %10) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #3
  br label %114

114:                                              ; preds = %107, %18
  ret void
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

declare void @data_swap(ptr noundef, ptr noundef, i64 noundef) #2

; 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 = { "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 #3 = { 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 = !{!"long", !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 @quick_sort(ptr noundef %0, ptr noundef %1, i64 noundef %2, ptr nocapture noundef readonly %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = sub i64 0, %2
  %6 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %5
  %.not72 = icmp ugt ptr %6, %0
  br i1 %.not72, label %.lr.ph75, label %tailrecurse._crit_edge

.lr.ph75:                                         ; preds = %4
  %7 = getelementptr inbounds i8, ptr %6, i64 %5
  br label %8

8:                                                ; preds = %.lr.ph75, %tailrecurse
  %.tr73 = phi ptr [ %0, %.lr.ph75 ], [ %23, %tailrecurse ]
  %9 = icmp ult ptr %.tr73, %7
  br i1 %9, label %.preheader62, label %._crit_edge70

.preheader62:                                     ; preds = %8, %._crit_edge
  %.069 = phi ptr [ %.1.lcssa, %._crit_edge ], [ %7, %8 ]
  %.05268 = phi ptr [ %.153.lcssa, %._crit_edge ], [ %.tr73, %8 ]
  %10 = tail call zeroext i1 %3(ptr noundef %.05268, ptr noundef nonnull %6) #2
  br i1 %10, label %.lr.ph, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.lr.ph, %.preheader62
  %.153.lcssa = phi ptr [ %.05268, %.preheader62 ], [ %13, %.lr.ph ]
  %11 = tail call zeroext i1 %3(ptr noundef nonnull %.069, ptr noundef nonnull %6) #2
  %12 = icmp uge ptr %.153.lcssa, %.069
  %.not5864 = or i1 %12, %11
  br i1 %.not5864, label %._crit_edge, label %.lr.ph66

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader62, %.lr.ph
  %.15363 = phi ptr [ %13, %.lr.ph ], [ %.05268, %.preheader62 ]
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %.15363, i64 %2
  %14 = tail call zeroext i1 %3(ptr noundef %13, ptr noundef nonnull %6) #2
  %15 = icmp ult ptr %13, %.069
  %16 = and i1 %14, %15
  br i1 %16, label %.lr.ph, label %.preheader, !llvm.loop !5

.lr.ph66:                                         ; preds = %.preheader, %.lr.ph66
  %.165 = phi ptr [ %17, %.lr.ph66 ], [ %.069, %.preheader ]
  %17 = getelementptr inbounds i8, ptr %.165, i64 %5
  %18 = tail call zeroext i1 %3(ptr noundef %17, ptr noundef nonnull %6) #2
  %19 = icmp uge ptr %.153.lcssa, %17
  %.not58 = or i1 %19, %18
  br i1 %.not58, label %._crit_edge, label %.lr.ph66, !llvm.loop !7

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph66, %.preheader
  %.1.lcssa = phi ptr [ %.069, %.preheader ], [ %17, %.lr.ph66 ]
  tail call void @data_swap(ptr noundef %.153.lcssa, ptr noundef %.1.lcssa, i64 noundef %2) #2
  %20 = icmp ult ptr %.153.lcssa, %.1.lcssa
  br i1 %20, label %.preheader62, label %._crit_edge70, !llvm.loop !8

._crit_edge70:                                    ; preds = %._crit_edge, %8
  %.052.lcssa = phi ptr [ %.tr73, %8 ], [ %.153.lcssa, %._crit_edge ]
  %21 = tail call zeroext i1 %3(ptr noundef nonnull %6, ptr noundef %.052.lcssa) #2
  %.sink.idx = select i1 %21, i64 0, i64 %2
  %.sink = getelementptr inbounds i8, ptr %.052.lcssa, i64 %.sink.idx
  tail call void @data_swap(ptr noundef %.sink, ptr noundef nonnull %6, i64 noundef %2) #2
  %.not56 = icmp eq ptr %.sink, %.tr73
  br i1 %.not56, label %tailrecurse, label %22

22:                                               ; preds = %._crit_edge70
  tail call void @quick_sort(ptr noundef %.tr73, ptr noundef %.sink, i64 noundef %2, ptr noundef %3)
  br label %tailrecurse

tailrecurse:                                      ; preds = %22, %._crit_edge70
  %23 = getelementptr inbounds i8, ptr %.sink, i64 %2
  %.not = icmp ugt ptr %6, %23
  br i1 %.not, label %8, label %tailrecurse._crit_edge

tailrecurse._crit_edge:                           ; preds = %tailrecurse, %4
  ret void
}

declare void @data_swap(ptr noundef, ptr noundef, i64 noundef) local_unnamed_addr #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 = { "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 = distinct !{!5, !6}
!6 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!7 = distinct !{!7, !6}
!8 = distinct !{!8, !6}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass