; LLVM IR from AlgoGenesis/C :: Sorting Algorithms/Comb Sort (Program)

; 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 @combSort(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca float, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = 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
  store float 0x3FF4CCCCC0000000, ptr %5, align 4, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %10 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  store i32 %10, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 1, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %11

11:                                               ; preds = %78, %2
  %12 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %13 = icmp sgt i32 %12, 1
  br i1 %13, label %17, label %14

14:                                               ; preds = %11
  %15 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %16 = icmp ne i32 %15, 0
  br label %17

17:                                               ; preds = %14, %11
  %18 = phi i1 [ true, %11 ], [ %16, %14 ]
  br i1 %18, label %19, label %79

19:                                               ; preds = %17
  %20 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %21 = icmp sgt i32 %20, 1
  br i1 %21, label %22, label %28

22:                                               ; preds = %19
  %23 = load float, ptr %5, align 4, !tbaa !11
  %24 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %25 = sitofp i32 %24 to float
  %26 = fdiv float %25, %23
  %27 = fptosi float %26 to i32
  store i32 %27, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %28

28:                                               ; preds = %22, %19
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %29

29:                                               ; preds = %75, %28
  %30 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %31 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %32 = add nsw i32 %30, %31
  %33 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %34 = icmp slt i32 %32, %33
  br i1 %34, label %36, label %35

35:                                               ; preds = %29
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %78

36:                                               ; preds = %29
  %37 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %38 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = getelementptr inbounds i32, ptr %37, i64 %39
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !9
  %42 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %43 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %44 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %45 = add nsw i32 %43, %44
  %46 = sext i32 %45 to i64
  %47 = getelementptr inbounds i32, ptr %42, i64 %46
  %48 = load i32, ptr %47, align 4, !tbaa !9
  %49 = icmp sgt i32 %41, %48
  br i1 %49, label %50, label %74

50:                                               ; preds = %36
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %51 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds i32, ptr %51, i64 %53
  %55 = load i32, ptr %54, align 4, !tbaa !9
  store i32 %55, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %56 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %58 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %59 = add nsw i32 %57, %58
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds i32, ptr %56, i64 %60
  %62 = load i32, ptr %61, align 4, !tbaa !9
  %63 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %64 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds i32, ptr %63, i64 %65
  store i32 %62, ptr %66, align 4, !tbaa !9
  %67 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %68 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %69 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %70 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %71 = add nsw i32 %69, %70
  %72 = sext i32 %71 to i64
  %73 = getelementptr inbounds i32, ptr %68, i64 %72
  store i32 %67, ptr %73, align 4, !tbaa !9
  store i32 1, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %74

74:                                               ; preds = %50, %36
  br label %75

75:                                               ; preds = %74
  %76 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %77 = add nsw i32 %76, 1
  store i32 %77, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %29, !llvm.loop !13

78:                                               ; preds = %35
  br label %11, !llvm.loop !15

79:                                               ; preds = %17
  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 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"float", !7, 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: nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @combSort(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp sgt i32 %1, 1
  br label %12

.loopexit.loopexit.unr-lcssa:                     ; preds = %31, %.lr.ph.preheader
  %.2.lcssa.ph = phi i32 [ poison, %.lr.ph.preheader ], [ %.2.1, %31 ]
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next.1, %31 ]
  %.12731.unr = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %.2.1, %31 ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.loopexit, label %.lr.ph.epil

.lr.ph.epil:                                      ; preds = %.loopexit.loopexit.unr-lcssa
  %4 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.unr
  %5 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %gep.epil = getelementptr i32, ptr %invariant.gep, i64 %indvars.iv.unr
  %6 = load i32, ptr %gep.epil, align 4, !tbaa !5
  %7 = icmp sgt i32 %5, %6
  br i1 %7, label %8, label %.loopexit

8:                                                ; preds = %.lr.ph.epil
  store i32 %6, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %5, ptr %gep.epil, align 4, !tbaa !5
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %.loopexit.loopexit.unr-lcssa, %8, %.lr.ph.epil, %12
  %.127.lcssa = phi i32 [ 0, %12 ], [ %.2.lcssa.ph, %.loopexit.loopexit.unr-lcssa ], [ 1, %8 ], [ %.12731.unr, %.lr.ph.epil ]
  %9 = icmp sgt i32 %.1, 1
  %10 = icmp ne i32 %.127.lcssa, 0
  %11 = select i1 %9, i1 true, i1 %10
  br i1 %11, label %12, label %32, !llvm.loop !9

12:                                               ; preds = %2, %.loopexit
  %13 = phi i1 [ %3, %2 ], [ %9, %.loopexit ]
  %.033 = phi i32 [ %1, %2 ], [ %.1, %.loopexit ]
  %14 = uitofp nneg i32 %.033 to float
  %15 = fdiv float %14, 0x3FF4CCCCC0000000
  %16 = fptosi float %15 to i32
  %.1 = select i1 %13, i32 %16, i32 %.033
  %17 = icmp slt i32 %.1, %1
  br i1 %17, label %.lr.ph.preheader, label %.loopexit

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %12
  %18 = sext i32 %.1 to i64
  %19 = sub i32 %1, %.1
  %wide.trip.count = zext i32 %19 to i64
  %invariant.gep = getelementptr i32, ptr %0, i64 %18
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count, 1
  %20 = icmp eq i32 %19, 1
  br i1 %20, label %.loopexit.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph.preheader.new

.lr.ph.preheader.new:                             ; preds = %.lr.ph.preheader
  %unroll_iter = and i64 %wide.trip.count, 4294967294
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %31, %.lr.ph.preheader.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %indvars.iv.next.1, %31 ]
  %.12731 = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %.2.1, %31 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %niter.next.1, %31 ]
  %21 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %gep = getelementptr i32, ptr %invariant.gep, i64 %indvars.iv
  %23 = load i32, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  %24 = icmp sgt i32 %22, %23
  br i1 %24, label %25, label %.lr.ph.1

25:                                               ; preds = %.lr.ph
  store i32 %23, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  store i32 %22, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  br label %.lr.ph.1

.lr.ph.1:                                         ; preds = %.lr.ph, %25
  %.2 = phi i32 [ 1, %25 ], [ %.12731, %.lr.ph ]
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %26 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %gep.1 = getelementptr i32, ptr %invariant.gep, i64 %indvars.iv.next
  %28 = load i32, ptr %gep.1, align 4, !tbaa !5
  %29 = icmp sgt i32 %27, %28
  br i1 %29, label %30, label %31

30:                                               ; preds = %.lr.ph.1
  store i32 %28, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  store i32 %27, ptr %gep.1, align 4, !tbaa !5
  br label %31

31:                                               ; preds = %30, %.lr.ph.1
  %.2.1 = phi i32 [ 1, %30 ], [ %.2, %.lr.ph.1 ]
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %niter.next.1 = add i64 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %.loopexit.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph, !llvm.loop !11

32:                                               ; preds = %.loopexit
  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}


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