; LLVM IR from LamberttLiu/CS-Basic-SelfLearning :: 【DSA】数据结构与算法（C语言版本）/src/sort (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 i32 @Partition(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #0 {
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %8 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %9 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %10 = sext i32 %9 to i64
  %11 = getelementptr inbounds i32, ptr %8, i64 %10
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  store i32 %12, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %13

13:                                               ; preds = %62, %3
  %14 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %15 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %16 = icmp slt i32 %14, %15
  br i1 %16, label %17, label %72

17:                                               ; preds = %13
  br label %18

18:                                               ; preds = %32, %17
  %19 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %20 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %21 = icmp slt i32 %19, %20
  br i1 %21, label %22, label %30

22:                                               ; preds = %18
  %23 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %24 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %25
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !9
  %28 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %29 = icmp sge i32 %27, %28
  br label %30

30:                                               ; preds = %22, %18
  %31 = phi i1 [ false, %18 ], [ %29, %22 ]
  br i1 %31, label %32, label %35

32:                                               ; preds = %30
  %33 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %34 = add nsw i32 %33, -1
  store i32 %34, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %18, !llvm.loop !11

35:                                               ; preds = %30
  %36 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %37 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = getelementptr inbounds i32, ptr %36, i64 %38
  %40 = load i32, ptr %39, align 4, !tbaa !9
  %41 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds i32, ptr %41, i64 %43
  store i32 %40, ptr %44, align 4, !tbaa !9
  br label %45

45:                                               ; preds = %59, %35
  %46 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %47 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %48 = icmp slt i32 %46, %47
  br i1 %48, label %49, label %57

49:                                               ; preds = %45
  %50 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %51 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = getelementptr inbounds i32, ptr %50, i64 %52
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !9
  %55 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %56 = icmp sle i32 %54, %55
  br label %57

57:                                               ; preds = %49, %45
  %58 = phi i1 [ false, %45 ], [ %56, %49 ]
  br i1 %58, label %59, label %62

59:                                               ; preds = %57
  %60 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %61 = add nsw i32 %60, 1
  store i32 %61, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %45, !llvm.loop !13

62:                                               ; preds = %57
  %63 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %64 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds i32, ptr %63, i64 %65
  %67 = load i32, ptr %66, align 4, !tbaa !9
  %68 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %69 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds i32, ptr %68, i64 %70
  store i32 %67, ptr %71, align 4, !tbaa !9
  br label %13, !llvm.loop !14

72:                                               ; preds = %13
  %73 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %74 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %75 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds i32, ptr %74, i64 %76
  store i32 %73, ptr %77, align 4, !tbaa !9
  %78 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  ret i32 %78
}

; 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 i32 @Partition(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = sext i32 %1 to i64
  %5 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %4
  %6 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %7 = icmp slt i32 %1, %2
  br i1 %7, label %.preheader, label %._crit_edge

.preheader:                                       ; preds = %3, %.critedge2
  %.037 = phi i32 [ %.1.lcssa, %.critedge2 ], [ %1, %3 ]
  %.02936 = phi i32 [ %.130.lcssa, %.critedge2 ], [ %2, %3 ]
  %8 = sext i32 %.02936 to i64
  %9 = sext i32 %.037 to i64
  %10 = add nsw i32 %.02936, -1
  %smin = tail call i32 @llvm.smin.i32(i32 %.037, i32 %10)
  br label %11

11:                                               ; preds = %.preheader, %14
  %indvars.iv = phi i64 [ %8, %.preheader ], [ %indvars.iv.next, %14 ]
  %12 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %13 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp slt i32 %13, %6
  br i1 %.not, label %.critedge.split.loop.exit48, label %14

14:                                               ; preds = %11
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  %15 = icmp sgt i64 %indvars.iv.next, %9
  br i1 %15, label %11, label %.critedge, !llvm.loop !9

.critedge.split.loop.exit48:                      ; preds = %11
  %16 = trunc nsw i64 %indvars.iv to i32
  br label %.critedge

.critedge:                                        ; preds = %14, %.critedge.split.loop.exit48
  %.130.lcssa = phi i32 [ %16, %.critedge.split.loop.exit48 ], [ %smin, %14 ]
  %17 = sext i32 %.130.lcssa to i64
  %18 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %17
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %9
  store i32 %19, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %21 = icmp slt i32 %.037, %.130.lcssa
  br i1 %21, label %.lr.ph, label %.critedge2

.lr.ph:                                           ; preds = %.critedge, %25
  %indvars.iv40 = phi i64 [ %indvars.iv.next41, %25 ], [ %9, %.critedge ]
  %22 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv40
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %.not31 = icmp sgt i32 %23, %6
  br i1 %.not31, label %.lr.ph..critedge2.loopexit_crit_edge, label %25

.lr.ph..critedge2.loopexit_crit_edge:             ; preds = %.lr.ph
  %24 = trunc nsw i64 %indvars.iv40 to i32
  %sext = shl i64 %indvars.iv40, 32
  %.pre46 = ashr exact i64 %sext, 32
  br label %.critedge2.loopexit

25:                                               ; preds = %.lr.ph
  %indvars.iv.next41 = add nsw i64 %indvars.iv40, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next41, %17
  br i1 %exitcond.not, label %.critedge2.loopexit, label %.lr.ph, !llvm.loop !11

.critedge2.loopexit:                              ; preds = %25, %.lr.ph..critedge2.loopexit_crit_edge
  %.pre.pre-phi = phi i64 [ %.pre46, %.lr.ph..critedge2.loopexit_crit_edge ], [ %17, %25 ]
  %.1.lcssa.ph = phi i32 [ %24, %.lr.ph..critedge2.loopexit_crit_edge ], [ %.130.lcssa, %25 ]
  %.phi.trans.insert = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %.pre.pre-phi
  %.pre43 = load i32, ptr %.phi.trans.insert, align 4, !tbaa !5
  br label %.critedge2

.critedge2:                                       ; preds = %.critedge2.loopexit, %.critedge
  %26 = phi i32 [ %.pre43, %.critedge2.loopexit ], [ %19, %.critedge ]
  %.1.lcssa = phi i32 [ %.1.lcssa.ph, %.critedge2.loopexit ], [ %.037, %.critedge ]
  store i32 %26, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %27 = icmp slt i32 %.1.lcssa, %.130.lcssa
  br i1 %27, label %.preheader, label %._crit_edge.loopexit, !llvm.loop !12

._crit_edge.loopexit:                             ; preds = %.critedge2
  %.pre44 = sext i32 %.1.lcssa to i64
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit, %3
  %.pre-phi45 = phi i64 [ %.pre44, %._crit_edge.loopexit ], [ %4, %3 ]
  %.0.lcssa = phi i32 [ %.1.lcssa, %._crit_edge.loopexit ], [ %1, %3 ]
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %.pre-phi45
  store i32 %6, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  ret i32 %.0.lcssa
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.smin.i32(i32, i32) #1

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" }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }

!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: BDCEPass,CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass