; LLVM IR from Algo-Phantoms/Algo-Tree :: Code/C++/quick_sort.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 noundef ptr @_Z9quickSortPiii(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #0 {
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %13 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %14 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %15 = icmp sge i32 %13, %14
  br i1 %15, label %16, label %18

16:                                               ; preds = %3
  %17 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %17, ptr %4, align 8
  br label %134

18:                                               ; preds = %3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %19 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %19, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %20 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %20, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %21 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %21, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %22 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %23 = add nsw i32 %22, -1
  store i32 %23, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %24

24:                                               ; preds = %102, %18
  %25 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %26 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %27 = icmp sle i32 %25, %26
  br i1 %27, label %28, label %103

28:                                               ; preds = %24
  %29 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %30 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds i32, ptr %29, i64 %31
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !9
  %34 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %35 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds i32, ptr %34, i64 %36
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !9
  %39 = icmp sge i32 %33, %38
  br i1 %39, label %40, label %72

40:                                               ; preds = %28
  %41 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr %8, 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
  %46 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %47 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = getelementptr inbounds i32, ptr %46, i64 %48
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !9
  %51 = icmp sge i32 %45, %50
  br i1 %51, label %52, label %72

52:                                               ; preds = %40
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %53 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %54 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %55 = sext i32 %54 to i64
  %56 = getelementptr inbounds i32, ptr %53, i64 %55
  %57 = load i32, ptr %56, align 4, !tbaa !9
  store i32 %57, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %58 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %59 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds i32, ptr %58, i64 %60
  %62 = load i32, ptr %61, align 4, !tbaa !9
  %63 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %64 = load i32, ptr %6, 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 %11, align 4, !tbaa !9
  %68 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %69 = load i32, ptr %7, 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
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  br label %72

72:                                               ; preds = %52, %40, %28
  %73 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %74 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %75 = sext i32 %74 to i64
  %76 = getelementptr inbounds i32, ptr %73, i64 %75
  %77 = load i32, ptr %76, align 4, !tbaa !9
  %78 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %79 = load i32, ptr %8, 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 = icmp sle i32 %77, %82
  br i1 %83, label %84, label %87

84:                                               ; preds = %72
  %85 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %86 = add nsw i32 %85, 1
  store i32 %86, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %87

87:                                               ; preds = %84, %72
  %88 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %89 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %90 = sext i32 %89 to i64
  %91 = getelementptr inbounds i32, ptr %88, i64 %90
  %92 = load i32, ptr %91, align 4, !tbaa !9
  %93 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %94 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %95 = sext i32 %94 to i64
  %96 = getelementptr inbounds i32, ptr %93, i64 %95
  %97 = load i32, ptr %96, align 4, !tbaa !9
  %98 = icmp sle i32 %92, %97
  br i1 %98, label %99, label %102

99:                                               ; preds = %87
  %100 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %101 = add nsw i32 %100, -1
  store i32 %101, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %102

102:                                              ; preds = %99, %87
  br label %24, !llvm.loop !11

103:                                              ; preds = %24
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %104 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %105 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %106 = sext i32 %105 to i64
  %107 = getelementptr inbounds i32, ptr %104, i64 %106
  %108 = load i32, ptr %107, align 4, !tbaa !9
  store i32 %108, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %109 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %110 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %111 = sext i32 %110 to i64
  %112 = getelementptr inbounds i32, ptr %109, i64 %111
  %113 = load i32, ptr %112, align 4, !tbaa !9
  %114 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %115 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %116 = sext i32 %115 to i64
  %117 = getelementptr inbounds i32, ptr %114, i64 %116
  store i32 %113, ptr %117, align 4, !tbaa !9
  %118 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %119 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %120 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %121 = sext i32 %120 to i64
  %122 = getelementptr inbounds i32, ptr %119, i64 %121
  store i32 %118, ptr %122, align 4, !tbaa !9
  %123 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %124 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %125 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %126 = sub nsw i32 %125, 1
  %127 = call noundef ptr @_Z9quickSortPiii(ptr noundef %123, i32 noundef %124, i32 noundef %126)
  %128 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %129 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %130 = add nsw i32 %129, 1
  %131 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %132 = call noundef ptr @_Z9quickSortPiii(ptr noundef %128, i32 noundef %130, i32 noundef %131)
  %133 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %133, ptr %4, align 8
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %134

134:                                              ; preds = %103, %16
  %135 = load ptr, ptr %4, align 8
  ret ptr %135
}

; 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"}


; 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 noundef ptr @_Z9quickSortPiii(ptr noundef returned %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %.not70 = icmp slt i32 %1, %2
  br i1 %.not70, label %.lr.ph75, label %tailrecurse._crit_edge

.lr.ph75:                                         ; preds = %3
  %4 = add nsw i32 %2, -1
  %5 = sext i32 %2 to i64
  %6 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %5
  br label %7

7:                                                ; preds = %.lr.ph75, %tailrecurse
  %.tr6471 = phi i32 [ %1, %.lr.ph75 ], [ %24, %tailrecurse ]
  %.not5967.not = icmp slt i32 %.tr6471, %2
  %.pre82 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br i1 %.not5967.not, label %.lr.ph, label %tailrecurse

.lr.ph:                                           ; preds = %7, %.lr.ph._crit_edge
  %8 = phi i32 [ %14, %.lr.ph._crit_edge ], [ %.pre82, %7 ]
  %.05269 = phi i32 [ %spec.select, %.lr.ph._crit_edge ], [ %.tr6471, %7 ]
  %.05368 = phi i32 [ %.154, %.lr.ph._crit_edge ], [ %4, %7 ]
  %9 = sext i32 %.05269 to i64
  %10 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %9
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %.not60 = icmp slt i32 %11, %8
  %.phi.trans.insert = sext i32 %.05368 to i64
  %.phi.trans.insert80 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %.phi.trans.insert
  %.pre81 = load i32, ptr %.phi.trans.insert80, align 4, !tbaa !5
  %.not61 = icmp slt i32 %8, %.pre81
  %or.cond = select i1 %.not60, i1 true, i1 %.not61
  br i1 %or.cond, label %.lr.ph._crit_edge, label %12

12:                                               ; preds = %.lr.ph
  store i32 %.pre81, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  store i32 %11, ptr %.phi.trans.insert80, align 4, !tbaa !5
  %.pre78 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %.pre79 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %.lr.ph._crit_edge

.lr.ph._crit_edge:                                ; preds = %.lr.ph, %12
  %13 = phi i32 [ %11, %12 ], [ %.pre81, %.lr.ph ]
  %14 = phi i32 [ %.pre79, %12 ], [ %8, %.lr.ph ]
  %15 = phi i32 [ %.pre78, %12 ], [ %11, %.lr.ph ]
  %.not62 = icmp sle i32 %15, %14
  %16 = zext i1 %.not62 to i32
  %spec.select = add nsw i32 %.05269, %16
  %.not63 = icmp sle i32 %14, %13
  %17 = sext i1 %.not63 to i32
  %.154 = add nsw i32 %.05368, %17
  %.not59 = icmp sgt i32 %spec.select, %.154
  br i1 %.not59, label %tailrecurse, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

tailrecurse:                                      ; preds = %.lr.ph._crit_edge, %7
  %18 = phi i32 [ %.pre82, %7 ], [ %14, %.lr.ph._crit_edge ]
  %.052.lcssa = phi i32 [ %.tr6471, %7 ], [ %spec.select, %.lr.ph._crit_edge ]
  %19 = sext i32 %.052.lcssa to i64
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %19
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  store i32 %21, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %18, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %22 = add nsw i32 %.052.lcssa, -1
  %23 = tail call noundef ptr @_Z9quickSortPiii(ptr noundef nonnull %0, i32 noundef %.tr6471, i32 noundef %22)
  %24 = add nsw i32 %.052.lcssa, 1
  %.not = icmp slt i32 %24, %2
  br i1 %.not, label %7, label %tailrecurse._crit_edge

tailrecurse._crit_edge:                           ; preds = %tailrecurse, %3
  ret ptr %0
}

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" }

!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"}


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