; LLVM IR from MrSupW/C-Source-Code-of-Sorting-Algorithm :: 排序10 快速排序优化2(省去不必要的交换).ll (Z9PartitionPiii)

; 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 nounwind uwtable
declare dso_local void @_Z4SwapPiii(ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef) #0

; 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

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z9PartitionPiii(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
  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
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %9 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %10 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %11 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %12 = sub nsw i32 %10, %11
  %13 = sdiv i32 %12, 2
  %14 = add nsw i32 %9, %13
  store i32 %14, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %15 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %16 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %17 = sext i32 %16 to i64
  %18 = getelementptr inbounds i32, ptr %15, i64 %17
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !9
  %20 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds i32, ptr %20, i64 %22
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !9
  %25 = icmp slt i32 %19, %24
  br i1 %25, label %26, label %30

26:                                               ; preds = %3
  %27 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %28 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %29 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @_Z4SwapPiii(ptr noundef %27, i32 noundef %28, i32 noundef %29)
  br label %30

30:                                               ; preds = %26, %3
  %31 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds i32, ptr %31, i64 %33
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !9
  %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 = icmp sgt i32 %35, %40
  br i1 %41, label %42, label %46

42:                                               ; preds = %30
  %43 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %45 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @_Z4SwapPiii(ptr noundef %43, i32 noundef %44, i32 noundef %45)
  br label %46

46:                                               ; preds = %42, %30
  %47 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %48 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %49 = sext i32 %48 to i64
  %50 = getelementptr inbounds i32, ptr %47, i64 %49
  %51 = load i32, ptr %50, align 4, !tbaa !9
  %52 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds i32, ptr %52, i64 %54
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !9
  %57 = icmp sgt i32 %51, %56
  br i1 %57, label %58, label %62

58:                                               ; preds = %46
  %59 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %60 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %61 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @_Z4SwapPiii(ptr noundef %59, i32 noundef %60, i32 noundef %61)
  br label %62

62:                                               ; preds = %58, %46
  %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
  store i32 %67, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %68

68:                                               ; preds = %117, %62
  %69 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %70 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %71 = icmp slt i32 %69, %70
  br i1 %71, label %72, label %127

72:                                               ; preds = %68
  br label %73

73:                                               ; preds = %87, %72
  %74 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %75 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %76 = icmp slt i32 %74, %75
  br i1 %76, label %77, label %85

77:                                               ; preds = %73
  %78 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %79 = load i32, ptr %6, 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 i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %84 = icmp sge i32 %82, %83
  br label %85

85:                                               ; preds = %77, %73
  %86 = phi i1 [ false, %73 ], [ %84, %77 ]
  br i1 %86, label %87, label %90

87:                                               ; preds = %85
  %88 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %89 = add nsw i32 %88, -1
  store i32 %89, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %73, !llvm.loop !11

90:                                               ; preds = %85
  %91 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %92 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %93 = sext i32 %92 to i64
  %94 = getelementptr inbounds i32, ptr %91, i64 %93
  %95 = load i32, ptr %94, align 4, !tbaa !9
  %96 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %97 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %98 = sext i32 %97 to i64
  %99 = getelementptr inbounds i32, ptr %96, i64 %98
  store i32 %95, ptr %99, align 4, !tbaa !9
  br label %100

100:                                              ; preds = %114, %90
  %101 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %102 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %103 = icmp slt i32 %101, %102
  br i1 %103, label %104, label %112

104:                                              ; preds = %100
  %105 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %106 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %107 = sext i32 %106 to i64
  %108 = getelementptr inbounds i32, ptr %105, i64 %107
  %109 = load i32, ptr %108, align 4, !tbaa !9
  %110 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %111 = icmp sle i32 %109, %110
  br label %112

112:                                              ; preds = %104, %100
  %113 = phi i1 [ false, %100 ], [ %111, %104 ]
  br i1 %113, label %114, label %117

114:                                              ; preds = %112
  %115 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %116 = add nsw i32 %115, 1
  store i32 %116, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %100, !llvm.loop !13

117:                                              ; preds = %112
  %118 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %119 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %120 = sext i32 %119 to i64
  %121 = getelementptr inbounds i32, ptr %118, i64 %120
  %122 = load i32, ptr %121, align 4, !tbaa !9
  %123 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %124 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %125 = sext i32 %124 to i64
  %126 = getelementptr inbounds i32, ptr %123, i64 %125
  store i32 %122, ptr %126, align 4, !tbaa !9
  br label %68, !llvm.loop !14

127:                                              ; preds = %68
  %128 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %129 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %130 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %131 = sext i32 %130 to i64
  %132 = getelementptr inbounds i32, ptr %129, i64 %131
  store i32 %128, ptr %132, align 4, !tbaa !9
  %133 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  ret i32 %133
}

attributes #0 = { 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 #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 nounwind uwtable
declare dso_local void @_Z4SwapPiii(ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z9PartitionPiii(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = sub nsw i32 %2, %1
  %5 = sdiv i32 %4, 2
  %6 = add nsw i32 %5, %1
  %7 = sext i32 %2 to i64
  %8 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %7
  %9 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %10 = sext i32 %1 to i64
  %11 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %10
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp slt i32 %9, %12
  br i1 %13, label %14, label %15

14:                                               ; preds = %3
  tail call void @_Z4SwapPiii(ptr noundef nonnull %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2)
  %.pre = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %15

15:                                               ; preds = %14, %3
  %16 = phi i32 [ %.pre, %14 ], [ %9, %3 ]
  %17 = sext i32 %6 to i64
  %18 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %17
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %20 = icmp sgt i32 %19, %16
  br i1 %20, label %21, label %22

21:                                               ; preds = %15
  tail call void @_Z4SwapPiii(ptr noundef nonnull %0, i32 noundef %6, i32 noundef %2)
  %.pre67 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  br label %22

22:                                               ; preds = %21, %15
  %23 = phi i32 [ %.pre67, %21 ], [ %19, %15 ]
  %24 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %25 = icmp sgt i32 %23, %24
  br i1 %25, label %26, label %27

26:                                               ; preds = %22
  tail call void @_Z4SwapPiii(ptr noundef nonnull %0, i32 noundef %6, i32 noundef %1)
  %.pre68 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %27

27:                                               ; preds = %26, %22
  %28 = phi i32 [ %.pre68, %26 ], [ %24, %22 ]
  %29 = icmp slt i32 %1, %2
  br i1 %29, label %.preheader, label %._crit_edge

.preheader:                                       ; preds = %27, %.critedge2
  %.061 = phi i32 [ %.1.lcssa, %.critedge2 ], [ %1, %27 ]
  %.05360 = phi i32 [ %.154.lcssa, %.critedge2 ], [ %2, %27 ]
  %30 = sext i32 %.05360 to i64
  %31 = sext i32 %.061 to i64
  %32 = add nsw i32 %.05360, -1
  %smin = tail call i32 @llvm.smin.i32(i32 %.061, i32 %32)
  br label %33

33:                                               ; preds = %.preheader, %36
  %indvars.iv = phi i64 [ %30, %.preheader ], [ %indvars.iv.next, %36 ]
  %34 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp slt i32 %35, %28
  br i1 %.not, label %.critedge.split.loop.exit75, label %36

36:                                               ; preds = %33
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  %37 = icmp sgt i64 %indvars.iv.next, %31
  br i1 %37, label %33, label %.critedge, !llvm.loop !9

.critedge.split.loop.exit75:                      ; preds = %33
  %38 = trunc nsw i64 %indvars.iv to i32
  br label %.critedge

.critedge:                                        ; preds = %36, %.critedge.split.loop.exit75
  %.154.lcssa = phi i32 [ %38, %.critedge.split.loop.exit75 ], [ %smin, %36 ]
  %39 = sext i32 %.154.lcssa to i64
  %40 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %39
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %42 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %31
  store i32 %41, ptr %42, align 4, !tbaa !5
  %43 = icmp slt i32 %.061, %.154.lcssa
  br i1 %43, label %.lr.ph, label %.critedge2

.lr.ph:                                           ; preds = %.critedge, %47
  %indvars.iv64 = phi i64 [ %indvars.iv.next65, %47 ], [ %31, %.critedge ]
  %44 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv64
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !5
  %.not55 = icmp sgt i32 %45, %28
  br i1 %.not55, label %.lr.ph..critedge2.loopexit_crit_edge, label %47

.lr.ph..critedge2.loopexit_crit_edge:             ; preds = %.lr.ph
  %46 = trunc nsw i64 %indvars.iv64 to i32
  %sext = shl i64 %indvars.iv64, 32
  %.pre73 = ashr exact i64 %sext, 32
  br label %.critedge2.loopexit

47:                                               ; preds = %.lr.ph
  %indvars.iv.next65 = add nsw i64 %indvars.iv64, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next65, %39
  br i1 %exitcond.not, label %.critedge2.loopexit, label %.lr.ph, !llvm.loop !11

.critedge2.loopexit:                              ; preds = %47, %.lr.ph..critedge2.loopexit_crit_edge
  %.pre69.pre-phi = phi i64 [ %.pre73, %.lr.ph..critedge2.loopexit_crit_edge ], [ %39, %47 ]
  %.1.lcssa.ph = phi i32 [ %46, %.lr.ph..critedge2.loopexit_crit_edge ], [ %.154.lcssa, %47 ]
  %.phi.trans.insert = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %.pre69.pre-phi
  %.pre70 = load i32, ptr %.phi.trans.insert, align 4, !tbaa !5
  br label %.critedge2

.critedge2:                                       ; preds = %.critedge2.loopexit, %.critedge
  %48 = phi i32 [ %.pre70, %.critedge2.loopexit ], [ %41, %.critedge ]
  %.1.lcssa = phi i32 [ %.1.lcssa.ph, %.critedge2.loopexit ], [ %.061, %.critedge ]
  store i32 %48, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %49 = icmp slt i32 %.1.lcssa, %.154.lcssa
  br i1 %49, label %.preheader, label %._crit_edge.loopexit, !llvm.loop !12

._crit_edge.loopexit:                             ; preds = %.critedge2
  %.pre71 = sext i32 %.1.lcssa to i64
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit, %27
  %.pre-phi72 = phi i64 [ %.pre71, %._crit_edge.loopexit ], [ %10, %27 ]
  %.0.lcssa = phi i32 [ %.1.lcssa, %._crit_edge.loopexit ], [ %1, %27 ]
  %50 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %.pre-phi72
  store i32 %28, ptr %50, 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 = { 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 #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: BDCEPass,CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass