; LLVM IR from LamberttLiu/CS-Basic-SelfLearning :: 【DSA】数据结构与算法（C语言版本）/src/sort (bubble_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 void @BubbleSort(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 i8, align 1
  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
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %8) #2
  store i8 1, ptr %8, align 1, !tbaa !11
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %9

9:                                                ; preds = %67, %2
  %10 = load i8, ptr %8, align 1, !tbaa !11, !range !13, !noundef !14
  %11 = trunc i8 %10 to i1
  br i1 %11, label %12, label %17

12:                                               ; preds = %9
  %13 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %14 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %15 = sub nsw i32 %14, 1
  %16 = icmp slt i32 %13, %15
  br label %17

17:                                               ; preds = %12, %9
  %18 = phi i1 [ false, %9 ], [ %16, %12 ]
  br i1 %18, label %19, label %70

19:                                               ; preds = %17
  store i8 0, ptr %8, align 1, !tbaa !11
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %20

20:                                               ; preds = %63, %19
  %21 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %22 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %23 = sub nsw i32 %22, 1
  %24 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %25 = sub nsw i32 %23, %24
  %26 = icmp slt i32 %21, %25
  br i1 %26, label %27, label %66

27:                                               ; preds = %20
  %28 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %29 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds i32, ptr %28, i64 %30
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !9
  %33 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %35 = add nsw i32 %34, 1
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds i32, ptr %33, i64 %36
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !9
  %39 = icmp sgt i32 %32, %38
  br i1 %39, label %40, label %62

40:                                               ; preds = %27
  %41 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds i32, ptr %41, i64 %43
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !9
  store i32 %45, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %46 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %47 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %48 = add nsw i32 %47, 1
  %49 = sext i32 %48 to i64
  %50 = getelementptr inbounds i32, ptr %46, i64 %49
  %51 = load i32, ptr %50, align 4, !tbaa !9
  %52 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds i32, ptr %52, i64 %54
  store i32 %51, ptr %55, align 4, !tbaa !9
  %56 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %57 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %58 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %59 = add nsw i32 %58, 1
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds i32, ptr %57, i64 %60
  store i32 %56, ptr %61, align 4, !tbaa !9
  store i8 1, ptr %8, align 1, !tbaa !11
  br label %62

62:                                               ; preds = %40, %27
  br label %63

63:                                               ; preds = %62
  %64 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %65 = add nsw i32 %64, 1
  store i32 %65, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %20, !llvm.loop !15

66:                                               ; preds = %20
  br label %67

67:                                               ; preds = %66
  %68 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %69 = add nsw i32 %68, 1
  store i32 %69, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %9, !llvm.loop !17

70:                                               ; preds = %17
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, 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 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"_Bool", !7, i64 0}
!13 = !{i8 0, i8 2}
!14 = !{}
!15 = distinct !{!15, !16}
!16 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!17 = distinct !{!17, !16}


; 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 @BubbleSort(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = add i32 %1, -1
  %4 = icmp sgt i32 %1, 1
  br i1 %4, label %.preheader.preheader, label %._crit_edge28

.preheader.preheader:                             ; preds = %2
  %invariant.gep = getelementptr i8, ptr %0, i64 4
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.preheader, %._crit_edge
  %indvars.iv29 = phi i32 [ %indvars.iv.next30, %._crit_edge ], [ %3, %.preheader.preheader ]
  %.02027 = phi i32 [ %26, %._crit_edge ], [ 0, %.preheader.preheader ]
  %5 = zext i32 %indvars.iv29 to i64
  %6 = icmp sgt i32 %3, %.02027
  br i1 %6, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge28

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %.preheader
  %.pre = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %xtraiter = and i64 %5, 1
  %7 = icmp eq i32 %indvars.iv29, 1
  br i1 %7, label %._crit_edge.unr-lcssa, label %.lr.ph.preheader.new

.lr.ph.preheader.new:                             ; preds = %.lr.ph.preheader
  %unroll_iter = and i64 %5, 4294967294
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %20, %.lr.ph.preheader.new
  %8 = phi i32 [ %.pre, %.lr.ph.preheader.new ], [ %21, %20 ]
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %indvars.iv.next.1, %20 ]
  %.126 = phi i1 [ false, %.lr.ph.preheader.new ], [ %.2.1, %20 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %niter.next.1, %20 ]
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %9 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %11 = icmp sgt i32 %8, %10
  br i1 %11, label %12, label %.lr.ph.1

12:                                               ; preds = %.lr.ph
  %13 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  store i32 %10, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  store i32 %8, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %.lr.ph.1

.lr.ph.1:                                         ; preds = %.lr.ph, %12
  %14 = phi i32 [ %8, %12 ], [ %10, %.lr.ph ]
  %.2 = phi i1 [ true, %12 ], [ %.126, %.lr.ph ]
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %15 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next.1
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %17 = icmp sgt i32 %14, %16
  br i1 %17, label %18, label %20

18:                                               ; preds = %.lr.ph.1
  %19 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next
  store i32 %16, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  store i32 %14, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  br label %20

20:                                               ; preds = %18, %.lr.ph.1
  %21 = phi i32 [ %14, %18 ], [ %16, %.lr.ph.1 ]
  %.2.1 = phi i1 [ true, %18 ], [ %.2, %.lr.ph.1 ]
  %niter.next.1 = add i64 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %._crit_edge.unr-lcssa, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

._crit_edge.unr-lcssa:                            ; preds = %20, %.lr.ph.preheader
  %.2.lcssa.ph = phi i1 [ poison, %.lr.ph.preheader ], [ %.2.1, %20 ]
  %.unr = phi i32 [ %.pre, %.lr.ph.preheader ], [ %21, %20 ]
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next.1, %20 ]
  %.126.unr = phi i1 [ false, %.lr.ph.preheader ], [ %.2.1, %20 ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph.epil

.lr.ph.epil:                                      ; preds = %._crit_edge.unr-lcssa
  %gep = getelementptr i32, ptr %invariant.gep, i64 %indvars.iv.unr
  %22 = load i32, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  %23 = icmp sgt i32 %.unr, %22
  br i1 %23, label %24, label %._crit_edge

24:                                               ; preds = %.lr.ph.epil
  %25 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.unr
  store i32 %22, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  store i32 %.unr, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph.epil, %24, %._crit_edge.unr-lcssa
  %.2.lcssa = phi i1 [ %.2.lcssa.ph, %._crit_edge.unr-lcssa ], [ true, %24 ], [ %.126.unr, %.lr.ph.epil ]
  %26 = add nuw nsw i32 %.02027, 1
  %27 = icmp slt i32 %26, %3
  %28 = select i1 %.2.lcssa, i1 %27, i1 false
  %indvars.iv.next30 = add i32 %indvars.iv29, -1
  br i1 %28, label %.preheader, label %._crit_edge28, !llvm.loop !11

._crit_edge28:                                    ; preds = %.preheader, %._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}


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