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

; 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, 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
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %8 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %9 = icmp sle i32 %8, 1
  br i1 %9, label %10, label %11

10:                                               ; preds = %2
  br label %120

11:                                               ; preds = %2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #3
  %12 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %13 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %14 = sub nsw i32 %13, 1
  %15 = sext i32 %14 to i64
  %16 = getelementptr inbounds i32, ptr %12, i64 %15
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  store i32 %17, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #3
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  %18 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %19 = sub nsw i32 %18, 2
  store i32 %19, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %20

20:                                               ; preds = %60, %11
  %21 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %22 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %23 = icmp slt i32 %21, %22
  br i1 %23, label %24, label %69

24:                                               ; preds = %20
  br label %25

25:                                               ; preds = %39, %24
  %26 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %27 = load i32, ptr %6, 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 i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %32 = icmp sle i32 %30, %31
  br i1 %32, label %33, label %37

33:                                               ; preds = %25
  %34 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %35 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %36 = icmp slt i32 %34, %35
  br label %37

37:                                               ; preds = %33, %25
  %38 = phi i1 [ false, %25 ], [ %36, %33 ]
  br i1 %38, label %39, label %42

39:                                               ; preds = %37
  %40 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %41 = add nsw i32 %40, 1
  store i32 %41, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %25, !llvm.loop !11

42:                                               ; preds = %37
  br label %43

43:                                               ; preds = %57, %42
  %44 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %46 = sext i32 %45 to i64
  %47 = getelementptr inbounds i32, ptr %44, i64 %46
  %48 = load i32, ptr %47, align 4, !tbaa !9
  %49 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %50 = icmp sgt i32 %48, %49
  br i1 %50, label %51, label %55

51:                                               ; preds = %43
  %52 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %53 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %54 = icmp slt i32 %52, %53
  br label %55

55:                                               ; preds = %51, %43
  %56 = phi i1 [ false, %43 ], [ %54, %51 ]
  br i1 %56, label %57, label %60

57:                                               ; preds = %55
  %58 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %59 = add nsw i32 %58, -1
  store i32 %59, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %43, !llvm.loop !13

60:                                               ; preds = %55
  %61 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %62 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %63 = sext i32 %62 to i64
  %64 = getelementptr inbounds i32, ptr %61, i64 %63
  %65 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %66 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %67 = sext i32 %66 to i64
  %68 = getelementptr inbounds i32, ptr %65, i64 %67
  call void @data_swap(ptr noundef %64, ptr noundef %68, i64 noundef 4)
  br label %20, !llvm.loop !14

69:                                               ; preds = %20
  %70 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %71 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %72 = sub nsw i32 %71, 1
  %73 = sext i32 %72 to i64
  %74 = getelementptr inbounds i32, ptr %70, i64 %73
  %75 = load i32, ptr %74, align 4, !tbaa !9
  %76 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %77 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = getelementptr inbounds i32, ptr %76, i64 %78
  %80 = load i32, ptr %79, align 4, !tbaa !9
  %81 = icmp slt i32 %75, %80
  br i1 %81, label %82, label %92

82:                                               ; preds = %69
  %83 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %84 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %85 = sext i32 %84 to i64
  %86 = getelementptr inbounds i32, ptr %83, i64 %85
  %87 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %88 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %89 = sext i32 %88 to i64
  %90 = getelementptr inbounds i32, ptr %87, i64 %89
  %91 = getelementptr inbounds i32, ptr %90, i64 -1
  call void @data_swap(ptr noundef %86, ptr noundef %91, i64 noundef 4)
  br label %104

92:                                               ; preds = %69
  %93 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %94 = add nsw i32 %93, 1
  store i32 %94, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %95 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %96 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %97 = sext i32 %96 to i64
  %98 = getelementptr inbounds i32, ptr %95, i64 %97
  %99 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %100 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %101 = sext i32 %100 to i64
  %102 = getelementptr inbounds i32, ptr %99, i64 %101
  %103 = getelementptr inbounds i32, ptr %102, i64 -1
  call void @data_swap(ptr noundef %98, ptr noundef %103, i64 noundef 4)
  br label %104

104:                                              ; preds = %92, %82
  %105 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %106 = icmp ne i32 %105, 0
  br i1 %106, label %107, label %110

107:                                              ; preds = %104
  %108 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %109 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @quick_sort(ptr noundef %108, i32 noundef %109)
  br label %110

110:                                              ; preds = %107, %104
  %111 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %112 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %113 = sext i32 %112 to i64
  %114 = getelementptr inbounds i32, ptr %111, i64 %113
  %115 = getelementptr inbounds i32, ptr %114, i64 1
  %116 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %117 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %118 = sub nsw i32 %116, %117
  %119 = sub nsw i32 %118, 1
  call void @quick_sort(ptr noundef %115, i32 noundef %119)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #3
  br label %120

120:                                              ; preds = %110, %10
  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 = !{!"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 @quick_sort(ptr noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp slt i32 %1, 2
  br i1 %3, label %tailrecurse._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %2, %tailrecurse
  %.tr4451 = phi i32 [ %47, %tailrecurse ], [ %1, %2 ]
  %.tr50 = phi ptr [ %45, %tailrecurse ], [ %0, %2 ]
  %4 = zext nneg i32 %.tr4451 to i64
  %5 = getelementptr i32, ptr %.tr50, i64 %4
  %6 = getelementptr i8, ptr %5, i64 -4
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %8 = icmp ugt i32 %.tr4451, 2
  br i1 %8, label %.preheader45.preheader, label %._crit_edge

.preheader45.preheader:                           ; preds = %.lr.ph
  %9 = add nsw i32 %.tr4451, -2
  br label %.preheader45

.preheader45:                                     ; preds = %.preheader45.preheader, %26
  %.049 = phi i32 [ %28, %26 ], [ %9, %.preheader45.preheader ]
  %.04148 = phi i64 [ %indvars.iv, %26 ], [ 0, %.preheader45.preheader ]
  %sext = shl i64 %.04148, 32
  %10 = ashr exact i64 %sext, 32
  %11 = sext i32 %.049 to i64
  br label %12

12:                                               ; preds = %12, %.preheader45
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %12 ], [ %10, %.preheader45 ]
  %13 = getelementptr inbounds i32, ptr %.tr50, i64 %indvars.iv
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %15 = icmp sle i32 %14, %7
  %16 = icmp slt i64 %indvars.iv, %11
  %17 = and i1 %16, %15
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, 1
  br i1 %17, label %12, label %.preheader, !llvm.loop !9

.preheader:                                       ; preds = %12
  %18 = getelementptr inbounds i32, ptr %.tr50, i64 %indvars.iv
  %sext58 = shl i64 %indvars.iv, 32
  %19 = ashr exact i64 %sext58, 32
  br label %20

20:                                               ; preds = %20, %.preheader
  %indvars.iv55 = phi i64 [ %indvars.iv.next56, %20 ], [ %11, %.preheader ]
  %21 = getelementptr inbounds i32, ptr %.tr50, i64 %indvars.iv55
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %23 = icmp sgt i32 %22, %7
  %24 = icmp slt i64 %19, %indvars.iv55
  %25 = and i1 %24, %23
  %indvars.iv.next56 = add nsw i64 %indvars.iv55, -1
  br i1 %25, label %20, label %26, !llvm.loop !11

26:                                               ; preds = %20
  %27 = getelementptr inbounds i32, ptr %.tr50, i64 %indvars.iv55
  %28 = trunc nsw i64 %indvars.iv55 to i32
  tail call void @data_swap(ptr noundef nonnull %18, ptr noundef nonnull %27, i64 noundef 4) #2
  %29 = icmp slt i64 %indvars.iv, %indvars.iv55
  br i1 %29, label %.preheader45, label %._crit_edge.loopexit, !llvm.loop !12

._crit_edge.loopexit:                             ; preds = %26
  %30 = trunc nsw i64 %indvars.iv to i32
  %.pre = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph, %._crit_edge.loopexit
  %31 = phi i32 [ %.pre, %._crit_edge.loopexit ], [ %7, %.lr.ph ]
  %.041.lcssa = phi i32 [ %30, %._crit_edge.loopexit ], [ 0, %.lr.ph ]
  %32 = sext i32 %.041.lcssa to i64
  %33 = getelementptr inbounds i32, ptr %.tr50, i64 %32
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !5
  %35 = icmp slt i32 %31, %34
  br i1 %35, label %36, label %37

36:                                               ; preds = %._crit_edge
  tail call void @data_swap(ptr noundef nonnull %33, ptr noundef nonnull %6, i64 noundef 4) #2
  br label %41

37:                                               ; preds = %._crit_edge
  %38 = add nsw i32 %.041.lcssa, 1
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = getelementptr inbounds i32, ptr %.tr50, i64 %39
  tail call void @data_swap(ptr noundef %40, ptr noundef nonnull %6, i64 noundef 4) #2
  br label %41

41:                                               ; preds = %37, %36
  %.2 = phi i32 [ %.041.lcssa, %36 ], [ %38, %37 ]
  %.not = icmp eq i32 %.2, 0
  br i1 %.not, label %tailrecurse, label %42

42:                                               ; preds = %41
  tail call void @quick_sort(ptr noundef nonnull %.tr50, i32 noundef %.2)
  br label %tailrecurse

tailrecurse:                                      ; preds = %42, %41
  %43 = sext i32 %.2 to i64
  %44 = getelementptr inbounds i32, ptr %.tr50, i64 %43
  %45 = getelementptr inbounds i8, ptr %44, i64 4
  %46 = xor i32 %.2, -1
  %47 = add i32 %.tr4451, %46
  %48 = icmp slt i32 %47, 2
  br i1 %48, label %tailrecurse._crit_edge, label %.lr.ph

tailrecurse._crit_edge:                           ; preds = %tailrecurse, %2
  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 = !{!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,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass