; LLVM IR from ismdeep/sort-algos-c :: include/sort-algos-int (cocktail-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 @cocktail_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
  %8 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %9 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %10 = sub nsw i32 %9, 1
  store i32 %10, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %11

11:                                               ; preds = %107, %2
  %12 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %13 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %14 = icmp slt i32 %12, %13
  br i1 %14, label %15, label %110

15:                                               ; preds = %11
  %16 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %16, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %17

17:                                               ; preds = %57, %15
  %18 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %19 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %20 = icmp slt i32 %18, %19
  br i1 %20, label %21, label %60

21:                                               ; preds = %17
  %22 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %23 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 %24
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !9
  %27 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %28 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %29 = add nsw i32 %28, 1
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds i32, ptr %27, i64 %30
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !9
  %33 = icmp sgt i32 %26, %32
  br i1 %33, label %34, label %56

34:                                               ; preds = %21
  %35 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %36 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = getelementptr inbounds i32, ptr %35, i64 %37
  %39 = load i32, ptr %38, align 4, !tbaa !9
  store i32 %39, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %40 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %42 = add nsw i32 %41, 1
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds i32, ptr %40, i64 %43
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !9
  %46 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %47 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = getelementptr inbounds i32, ptr %46, i64 %48
  store i32 %45, ptr %49, align 4, !tbaa !9
  %50 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %51 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %53 = add nsw i32 %52, 1
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds i32, ptr %51, i64 %54
  store i32 %50, ptr %55, align 4, !tbaa !9
  br label %56

56:                                               ; preds = %34, %21
  br label %57

57:                                               ; preds = %56
  %58 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %59 = add nsw i32 %58, 1
  store i32 %59, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %17, !llvm.loop !11

60:                                               ; preds = %17
  %61 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %62 = add nsw i32 %61, -1
  store i32 %62, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %63 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %63, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %64

64:                                               ; preds = %104, %60
  %65 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %66 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %67 = icmp sgt i32 %65, %66
  br i1 %67, label %68, label %107

68:                                               ; preds = %64
  %69 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %70 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %71 = sub nsw i32 %70, 1
  %72 = sext i32 %71 to i64
  %73 = getelementptr inbounds i32, ptr %69, i64 %72
  %74 = load i32, ptr %73, align 4, !tbaa !9
  %75 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %76 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %77 = sext i32 %76 to i64
  %78 = getelementptr inbounds i32, ptr %75, i64 %77
  %79 = load i32, ptr %78, align 4, !tbaa !9
  %80 = icmp sgt i32 %74, %79
  br i1 %80, label %81, label %103

81:                                               ; preds = %68
  %82 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %83 = load i32, ptr %5, 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 %8, align 4, !tbaa !9
  %87 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %88 = load i32, ptr %5, 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 %3, align 8, !tbaa !5
  %94 = load i32, ptr %5, 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 %8, align 4, !tbaa !9
  %98 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %99 = load i32, ptr %5, 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, %68
  br label %104

104:                                              ; preds = %103
  %105 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %106 = add nsw i32 %105, -1
  store i32 %106, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %64, !llvm.loop !13

107:                                              ; preds = %64
  %108 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %109 = add nsw i32 %108, 1
  store i32 %109, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %11, !llvm.loop !14

110:                                              ; preds = %11
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #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: nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @cocktail_sort(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp sgt i32 %1, 1
  br i1 %3, label %.preheader.preheader, label %._crit_edge48

.preheader.preheader:                             ; preds = %2
  %4 = add nsw i32 %1, -1
  %5 = add nsw i32 %1, -2
  %6 = zext nneg i32 %5 to i64
  %7 = zext nneg i32 %4 to i64
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.preheader, %._crit_edge
  %indvars.iv57 = phi i64 [ %7, %.preheader.preheader ], [ %indvars.iv.next58, %._crit_edge ]
  %indvars.iv52 = phi i64 [ %6, %.preheader.preheader ], [ %indvars.iv.next53, %._crit_edge ]
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.preheader.preheader ], [ %indvars.iv.next, %._crit_edge ]
  %.phi.trans.insert = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %.pre = load i32, ptr %.phi.trans.insert, align 4, !tbaa !5
  br label %8

8:                                                ; preds = %.preheader, %15
  %9 = phi i32 [ %.pre, %.preheader ], [ %16, %15 ]
  %indvars.iv49 = phi i64 [ %indvars.iv, %.preheader ], [ %indvars.iv.next50, %15 ]
  %indvars.iv.next50 = add nuw nsw i64 %indvars.iv49, 1
  %10 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next50
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %12 = icmp sgt i32 %9, %11
  br i1 %12, label %13, label %15

13:                                               ; preds = %8
  %14 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv49
  store i32 %11, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  store i32 %9, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %15

15:                                               ; preds = %8, %13
  %16 = phi i32 [ %11, %8 ], [ %9, %13 ]
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next50, %indvars.iv57
  br i1 %exitcond.not, label %17, label %8, !llvm.loop !9

17:                                               ; preds = %15
  %indvars.iv.next58 = add nsw i64 %indvars.iv57, -1
  %18 = icmp sgt i64 %indvars.iv.next58, %indvars.iv
  br i1 %18, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %17, %25
  %indvars.iv54 = phi i64 [ %indvars.iv.next55, %25 ], [ %indvars.iv52, %17 ]
  %19 = getelementptr i32, ptr %0, i64 %indvars.iv54
  %20 = getelementptr i8, ptr %19, i64 -4
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %22 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  %23 = icmp sgt i32 %21, %22
  br i1 %23, label %24, label %25

24:                                               ; preds = %.lr.ph
  store i32 %21, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  store i32 %22, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  br label %25

25:                                               ; preds = %.lr.ph, %24
  %indvars.iv.next55 = add nsw i64 %indvars.iv54, -1
  %26 = icmp sgt i64 %indvars.iv.next55, %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.next58
  %indvars.iv.next53 = add nsw i64 %indvars.iv52, -1
  br i1 %27, label %.preheader, label %._crit_edge48, !llvm.loop !12

._crit_edge48:                                    ; preds = %._crit_edge, %2
  ret void
}

attributes #0 = { 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 = !{!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,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass