; LLVM IR from Lakhankumawat/LearnCPP :: S-SortingAlgorithms/BucketSort.ll (Z13InsertionSortP4Node)

; 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"

%struct.Node = type { double, ptr }

; 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: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef ptr @_Z13InsertionSortP4Node(ptr noundef %0) #1 {
  %2 = alloca ptr, align 8
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca ptr, align 8
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %5) #2
  %10 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %11 = icmp eq ptr %10, null
  br i1 %11, label %17, label %12

12:                                               ; preds = %1
  %13 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %14 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %13, i32 0, i32 1
  %15 = load ptr, ptr %14, align 8, !tbaa !9
  %16 = icmp eq ptr %15, null
  br i1 %16, label %17, label %19

17:                                               ; preds = %12, %1
  %18 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store ptr %18, ptr %2, align 8
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %101

19:                                               ; preds = %12
  %20 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store ptr %20, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %21 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %22 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %21, i32 0, i32 1
  %23 = load ptr, ptr %22, align 8, !tbaa !9
  store ptr %23, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %24 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %25 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %24, i32 0, i32 1
  store ptr null, ptr %25, align 8, !tbaa !9
  br label %26

26:                                               ; preds = %98, %19
  %27 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %28 = icmp ne ptr %27, null
  br i1 %28, label %29, label %99

29:                                               ; preds = %26
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #2
  %30 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %31 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %30, i32 0, i32 0
  %32 = load double, ptr %31, align 8, !tbaa !12
  %33 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %34 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %33, i32 0, i32 0
  %35 = load double, ptr %34, align 8, !tbaa !12
  %36 = fcmp ogt double %32, %35
  br i1 %36, label %37, label %46

37:                                               ; preds = %29
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #2
  %38 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %38, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %39 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %40 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %39, i32 0, i32 1
  %41 = load ptr, ptr %40, align 8, !tbaa !9
  store ptr %41, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %42 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %43 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %44 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %43, i32 0, i32 1
  store ptr %42, ptr %44, align 8, !tbaa !9
  %45 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  store ptr %45, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i32 2, ptr %6, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #2
  br label %98

46:                                               ; preds = %29
  %47 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %47, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  br label %48

48:                                               ; preds = %65, %46
  %49 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %50 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %49, i32 0, i32 1
  %51 = load ptr, ptr %50, align 8, !tbaa !9
  %52 = icmp ne ptr %51, null
  br i1 %52, label %53, label %69

53:                                               ; preds = %48
  %54 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %55 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %54, i32 0, i32 1
  %56 = load ptr, ptr %55, align 8, !tbaa !9
  %57 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %56, i32 0, i32 0
  %58 = load double, ptr %57, align 8, !tbaa !12
  %59 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %60 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %59, i32 0, i32 0
  %61 = load double, ptr %60, align 8, !tbaa !12
  %62 = fcmp ogt double %58, %61
  br i1 %62, label %63, label %64

63:                                               ; preds = %53
  br label %69

64:                                               ; preds = %53
  br label %65

65:                                               ; preds = %64
  %66 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %67 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %66, i32 0, i32 1
  %68 = load ptr, ptr %67, align 8, !tbaa !9
  store ptr %68, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  br label %48, !llvm.loop !13

69:                                               ; preds = %63, %48
  %70 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %71 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %70, i32 0, i32 1
  %72 = load ptr, ptr %71, align 8, !tbaa !9
  %73 = icmp ne ptr %72, null
  br i1 %73, label %74, label %87

74:                                               ; preds = %69
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #2
  %75 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %75, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %76 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %77 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %76, i32 0, i32 1
  %78 = load ptr, ptr %77, align 8, !tbaa !9
  store ptr %78, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %79 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %80 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %79, i32 0, i32 1
  %81 = load ptr, ptr %80, align 8, !tbaa !9
  %82 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %83 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %82, i32 0, i32 1
  store ptr %81, ptr %83, align 8, !tbaa !9
  %84 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %85 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %86 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %85, i32 0, i32 1
  store ptr %84, ptr %86, align 8, !tbaa !9
  store i32 2, ptr %6, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #2
  br label %98

87:                                               ; preds = %69
  %88 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %89 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %90 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %89, i32 0, i32 1
  store ptr %88, ptr %90, align 8, !tbaa !9
  %91 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %92 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %91, i32 0, i32 1
  %93 = load ptr, ptr %92, align 8, !tbaa !9
  store ptr %93, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %94 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %95 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %94, i32 0, i32 1
  %96 = load ptr, ptr %95, align 8, !tbaa !9
  %97 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %96, i32 0, i32 1
  store ptr null, ptr %97, align 8, !tbaa !9
  store i32 2, ptr %6, align 4
  br label %98, !llvm.loop !15

98:                                               ; preds = %87, %74, %37
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #2
  br label %26

99:                                               ; preds = %26
  %100 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %100, ptr %2, align 8
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %101

101:                                              ; preds = %99, %17
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #2
  %102 = load ptr, ptr %2, align 8
  ret ptr %102
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 #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, !6, i64 8}
!10 = !{!"_ZTS4Node", !11, i64 0, !6, i64 8}
!11 = !{!"double", !7, i64 0}
!12 = !{!10, !11, 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(readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef ptr @_Z13InsertionSortP4Node(ptr noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = icmp eq ptr %0, null
  br i1 %2, label %.loopexit, label %3

3:                                                ; preds = %1
  %4 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %5 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %6 = icmp eq ptr %5, null
  br i1 %6, label %.loopexit, label %7

7:                                                ; preds = %3
  store ptr null, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  br label %8

8:                                                ; preds = %7, %28
  %.03247 = phi ptr [ %5, %7 ], [ %.1, %28 ]
  %.03446 = phi ptr [ %0, %7 ], [ %.135, %28 ]
  %9 = load double, ptr %.03446, align 8, !tbaa !11
  %10 = load double, ptr %.03247, align 8, !tbaa !11
  %11 = fcmp ogt double %9, %10
  br i1 %11, label %12, label %.preheader

12:                                               ; preds = %8
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %.03247, i64 8
  %14 = load ptr, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  store ptr %.03446, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  br label %28

.preheader:                                       ; preds = %8, %17
  %.033 = phi ptr [ %16, %17 ], [ %.03446, %8 ]
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %.033, i64 8
  %16 = load ptr, ptr %15, align 8, !tbaa !5
  %.not40 = icmp eq ptr %16, null
  br i1 %.not40, label %24, label %17

17:                                               ; preds = %.preheader
  %18 = load double, ptr %16, align 8, !tbaa !11
  %19 = fcmp ogt double %18, %10
  br i1 %19, label %20, label %.preheader, !llvm.loop !12

20:                                               ; preds = %17
  %21 = getelementptr inbounds i8, ptr %.033, i64 8
  %22 = getelementptr inbounds i8, ptr %.03247, i64 8
  %23 = load ptr, ptr %22, align 8, !tbaa !5
  store ptr %16, ptr %22, align 8, !tbaa !5
  store ptr %.03247, ptr %21, align 8, !tbaa !5
  br label %28

24:                                               ; preds = %.preheader
  %25 = getelementptr inbounds i8, ptr %.033, i64 8
  store ptr %.03247, ptr %25, align 8, !tbaa !5
  %26 = getelementptr inbounds i8, ptr %.03247, i64 8
  %27 = load ptr, ptr %26, align 8, !tbaa !5
  store ptr null, ptr %26, align 8, !tbaa !5
  br label %28, !llvm.loop !14

28:                                               ; preds = %24, %20, %12
  %.135 = phi ptr [ %.03247, %12 ], [ %.03446, %20 ], [ %.03446, %24 ]
  %.1 = phi ptr [ %14, %12 ], [ %23, %20 ], [ %27, %24 ]
  %.not = icmp eq ptr %.1, null
  br i1 %.not, label %.loopexit, label %8

.loopexit:                                        ; preds = %28, %1, %3
  %.0 = phi ptr [ %0, %3 ], [ null, %1 ], [ %.135, %28 ]
  ret ptr %.0
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, inaccessiblemem: none) 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, !10, i64 8}
!6 = !{!"_ZTS4Node", !7, i64 0, !10, i64 8}
!7 = !{!"double", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!10 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!11 = !{!6, !7, i64 0}
!12 = distinct !{!12, !13}
!13 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!14 = distinct !{!14, !13}


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