; LLVM IR from hao14293/2021-Postgraduate-408 :: Data-Structure/Sort/sorts/quickSort.ll (Z9quickSortPiii)

; 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: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z9quickSortPiii(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
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = 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
  %10 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %11 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %12 = icmp slt i32 %10, %11
  br i1 %12, label %13, label %103

13:                                               ; preds = %3
  %14 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %15 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %14, i64 %16
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %19 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %19, i64 0
  store i32 %18, ptr %20, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %21 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %22 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds i32, ptr %21, i64 %23
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !9
  store i32 %25, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %26 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store i32 %26, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %27 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %27, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %28

28:                                               ; preds = %77, %13
  %29 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %30 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %31 = icmp slt i32 %29, %30
  br i1 %31, label %32, label %87

32:                                               ; preds = %28
  br label %33

33:                                               ; preds = %47, %32
  %34 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %35 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %36 = icmp slt i32 %34, %35
  br i1 %36, label %37, label %45

37:                                               ; preds = %33
  %38 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds i32, ptr %38, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !9
  %43 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %44 = icmp sge i32 %42, %43
  br label %45

45:                                               ; preds = %37, %33
  %46 = phi i1 [ false, %33 ], [ %44, %37 ]
  br i1 %46, label %47, label %50

47:                                               ; preds = %45
  %48 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %49 = add nsw i32 %48, -1
  store i32 %49, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %33, !llvm.loop !11

50:                                               ; preds = %45
  %51 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr %6, 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
  %56 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds i32, ptr %56, i64 %58
  store i32 %55, ptr %59, align 4, !tbaa !9
  br label %60

60:                                               ; preds = %74, %50
  %61 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %62 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %63 = icmp slt i32 %61, %62
  br i1 %63, label %64, label %72

64:                                               ; preds = %60
  %65 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %66 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %67 = sext i32 %66 to i64
  %68 = getelementptr inbounds i32, ptr %65, i64 %67
  %69 = load i32, ptr %68, align 4, !tbaa !9
  %70 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %71 = icmp sle i32 %69, %70
  br label %72

72:                                               ; preds = %64, %60
  %73 = phi i1 [ false, %60 ], [ %71, %64 ]
  br i1 %73, label %74, label %77

74:                                               ; preds = %72
  %75 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %76 = add nsw i32 %75, 1
  store i32 %76, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %60, !llvm.loop !13

77:                                               ; preds = %72
  %78 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %79 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %80 = sext i32 %79 to i64
  %81 = getelementptr inbounds i32, ptr %78, i64 %80
  %82 = load i32, ptr %81, align 4, !tbaa !9
  %83 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %84 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %85 = sext i32 %84 to i64
  %86 = getelementptr inbounds i32, ptr %83, i64 %85
  store i32 %82, ptr %86, align 4, !tbaa !9
  br label %28, !llvm.loop !14

87:                                               ; preds = %28
  %88 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %89 = getelementptr inbounds i32, ptr %88, i64 0
  %90 = load i32, ptr %89, align 4, !tbaa !9
  %91 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %92 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %93 = sext i32 %92 to i64
  %94 = getelementptr inbounds i32, ptr %91, i64 %93
  store i32 %90, ptr %94, align 4, !tbaa !9
  %95 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %96 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %97 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %98 = sub nsw i32 %97, 1
  call void @_Z9quickSortPiii(ptr noundef %95, i32 noundef %96, i32 noundef %98)
  %99 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %100 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %101 = add nsw i32 %100, 1
  %102 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  call void @_Z9quickSortPiii(ptr noundef %99, i32 noundef %101, i32 noundef %102)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %103

103:                                              ; preds = %87, %3
  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 = { mustprogress 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++ 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: mustprogress nofree nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @_Z9quickSortPiii(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = icmp slt i32 %1, %2
  br i1 %4, label %.lr.ph55, label %tailrecurse._crit_edge

.lr.ph55:                                         ; preds = %3, %tailrecurse
  %.tr4654 = phi i32 [ %31, %tailrecurse ], [ %1, %3 ]
  %5 = sext i32 %.tr4654 to i64
  %6 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %5
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %7, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.lr.ph55, %.critedge2
  %.053 = phi i32 [ %.tr4654, %.lr.ph55 ], [ %.1.lcssa, %.critedge2 ]
  %.04152 = phi i32 [ %2, %.lr.ph55 ], [ %.142.lcssa, %.critedge2 ]
  %8 = sext i32 %.04152 to i64
  %9 = sext i32 %.053 to i64
  %10 = add i32 %.04152, -1
  %smin = tail call i32 @llvm.smin.i32(i32 %.053, 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, %7
  br i1 %.not, label %.critedge.split.loop.exit63, 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.exit63:                      ; preds = %11
  %16 = trunc nsw i64 %indvars.iv to i32
  br label %.critedge

.critedge:                                        ; preds = %14, %.critedge.split.loop.exit63
  %.142.lcssa = phi i32 [ %16, %.critedge.split.loop.exit63 ], [ %smin, %14 ]
  %17 = sext i32 %.142.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 %.053, %.142.lcssa
  br i1 %21, label %.lr.ph, label %.critedge2

.lr.ph:                                           ; preds = %.critedge, %25
  %indvars.iv57 = phi i64 [ %indvars.iv.next58, %25 ], [ %9, %.critedge ]
  %22 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv57
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %.not45 = icmp sgt i32 %23, %7
  br i1 %.not45, label %.lr.ph..critedge2.loopexit_crit_edge, label %25

.lr.ph..critedge2.loopexit_crit_edge:             ; preds = %.lr.ph
  %24 = trunc nsw i64 %indvars.iv57 to i32
  %sext = shl i64 %indvars.iv57, 32
  %.pre61 = ashr exact i64 %sext, 32
  br label %.critedge2.loopexit

25:                                               ; preds = %.lr.ph
  %indvars.iv.next58 = add nsw i64 %indvars.iv57, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next58, %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 [ %.pre61, %.lr.ph..critedge2.loopexit_crit_edge ], [ %17, %25 ]
  %.1.lcssa.ph = phi i32 [ %24, %.lr.ph..critedge2.loopexit_crit_edge ], [ %.142.lcssa, %25 ]
  %.phi.trans.insert = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %.pre.pre-phi
  %.pre60 = load i32, ptr %.phi.trans.insert, align 4, !tbaa !5
  br label %.critedge2

.critedge2:                                       ; preds = %.critedge2.loopexit, %.critedge
  %26 = phi i32 [ %.pre60, %.critedge2.loopexit ], [ %19, %.critedge ]
  %.pre-phi = phi i64 [ %.pre.pre-phi, %.critedge2.loopexit ], [ %9, %.critedge ]
  %.1.lcssa = phi i32 [ %.1.lcssa.ph, %.critedge2.loopexit ], [ %.053, %.critedge ]
  store i32 %26, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %27 = icmp slt i32 %.1.lcssa, %.142.lcssa
  br i1 %27, label %.preheader, label %tailrecurse, !llvm.loop !12

tailrecurse:                                      ; preds = %.critedge2
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %.pre-phi
  %29 = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  store i32 %29, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  %30 = add nsw i32 %.1.lcssa, -1
  tail call void @_Z9quickSortPiii(ptr noundef nonnull %0, i32 noundef %.tr4654, i32 noundef %30)
  %31 = add nsw i32 %.1.lcssa, 1
  %32 = icmp slt i32 %31, %2
  br i1 %32, label %.lr.ph55, label %tailrecurse._crit_edge

tailrecurse._crit_edge:                           ; preds = %tailrecurse, %3
  ret void
}

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

attributes #0 = { mustprogress nofree 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++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}
!12 = distinct !{!12, !10}


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