; LLVM IR from h-ssiqueira/Sort_Algorithms :: src/insertion (shellSort)

; 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 @shellSort(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i64, align 8
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca ptr, align 8
  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
  store i32 1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #2
  br label %9

9:                                                ; preds = %13, %2
  %10 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %11 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %12 = icmp slt i32 %10, %11
  br i1 %12, label %13, label %17

13:                                               ; preds = %9
  %14 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %15 = mul nsw i32 3, %14
  %16 = add nsw i32 %15, 1
  store i32 %16, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %9, !llvm.loop !11

17:                                               ; preds = %9
  br label %18

18:                                               ; preds = %77, %17
  %19 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %20 = icmp sgt i32 %19, 0
  br i1 %20, label %21, label %80

21:                                               ; preds = %18
  %22 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %23 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %24 = sext i32 %22 to i64
  %25 = getelementptr inbounds i64, ptr %23, i64 %24
  store ptr %25, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  br label %26

26:                                               ; preds = %73, %21
  %27 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %28 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %29 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds i64, ptr %28, i64 %30
  %32 = icmp ult ptr %27, %31
  br i1 %32, label %33, label %76

33:                                               ; preds = %26
  %34 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %35 = load i64, ptr %34, align 8, !tbaa !13
  store i64 %35, ptr %6, align 8, !tbaa !13
  %36 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store ptr %36, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %37

37:                                               ; preds = %64, %33
  %38 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %40 = sub nsw i32 %39, 1
  %41 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %42 = sext i32 %40 to i64
  %43 = getelementptr inbounds i64, ptr %41, i64 %42
  %44 = icmp ugt ptr %38, %43
  br i1 %44, label %45, label %54

45:                                               ; preds = %37
  %46 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %47 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = sub i64 0, %48
  %50 = getelementptr inbounds i64, ptr %46, i64 %49
  %51 = load i64, ptr %50, align 8, !tbaa !13
  %52 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !13
  %53 = icmp sgt i64 %51, %52
  br label %54

54:                                               ; preds = %45, %37
  %55 = phi i1 [ false, %37 ], [ %53, %45 ]
  br i1 %55, label %56, label %70

56:                                               ; preds = %54
  %57 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %58 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = sub i64 0, %59
  %61 = getelementptr inbounds i64, ptr %57, i64 %60
  %62 = load i64, ptr %61, align 8, !tbaa !13
  %63 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  store i64 %62, ptr %63, align 8, !tbaa !13
  br label %64

64:                                               ; preds = %56
  %65 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %66 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %67 = sext i32 %65 to i64
  %68 = sub i64 0, %67
  %69 = getelementptr inbounds i64, ptr %66, i64 %68
  store ptr %69, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %37, !llvm.loop !15

70:                                               ; preds = %54
  %71 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !13
  %72 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  store i64 %71, ptr %72, align 8, !tbaa !13
  br label %73

73:                                               ; preds = %70
  %74 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %75 = getelementptr inbounds i64, ptr %74, i32 1
  store ptr %75, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  br label %26, !llvm.loop !16

76:                                               ; preds = %26
  br label %77

77:                                               ; preds = %76
  %78 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %79 = sdiv i32 %78, 3
  store i32 %79, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %18, !llvm.loop !17

80:                                               ; preds = %18
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, 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 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = !{!14, !14, i64 0}
!14 = !{!"long", !7, i64 0}
!15 = distinct !{!15, !12}
!16 = distinct !{!16, !12}
!17 = distinct !{!17, !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(readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @shellSort(ptr noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp sgt i32 %1, 1
  br i1 %3, label %.lr.ph, label %.lr.ph37

.preheader:                                       ; preds = %.lr.ph
  %4 = icmp sgt i32 %.02628, -1
  br i1 %4, label %.lr.ph37, label %._crit_edge38

.lr.ph37:                                         ; preds = %2, %.preheader
  %.026.lcssa40 = phi i32 [ %8, %.preheader ], [ 1, %2 ]
  %5 = sext i32 %1 to i64
  %6 = getelementptr inbounds i64, ptr %0, i64 %5
  br label %10

.lr.ph:                                           ; preds = %2, %.lr.ph
  %.02628 = phi i32 [ %8, %.lr.ph ], [ 1, %2 ]
  %7 = mul nsw i32 %.02628, 3
  %8 = add nsw i32 %7, 1
  %9 = icmp slt i32 %8, %1
  br i1 %9, label %.lr.ph, label %.preheader, !llvm.loop !5

10:                                               ; preds = %.lr.ph37, %._crit_edge
  %.136 = phi i32 [ %.026.lcssa40, %.lr.ph37 ], [ %26, %._crit_edge ]
  %11 = zext nneg i32 %.136 to i64
  %12 = getelementptr i64, ptr %0, i64 %11
  %13 = icmp ult ptr %12, %6
  br i1 %13, label %.lr.ph35, label %._crit_edge

.lr.ph35:                                         ; preds = %10
  %14 = sub nsw i64 0, %11
  %15 = getelementptr i8, ptr %12, i64 -8
  br label %16

16:                                               ; preds = %.lr.ph35, %.critedge
  %.02534 = phi ptr [ %12, %.lr.ph35 ], [ %24, %.critedge ]
  %17 = load i64, ptr %.02534, align 8, !tbaa !7
  %18 = icmp ugt ptr %.02534, %15
  br i1 %18, label %.lr.ph30, label %.critedge

.lr.ph30:                                         ; preds = %16, %22
  %.029 = phi ptr [ %19, %22 ], [ %.02534, %16 ]
  %19 = getelementptr inbounds i64, ptr %.029, i64 %14
  %20 = load i64, ptr %19, align 8, !tbaa !7
  %21 = icmp sgt i64 %20, %17
  br i1 %21, label %22, label %.critedge

22:                                               ; preds = %.lr.ph30
  store i64 %20, ptr %.029, align 8, !tbaa !7
  %23 = icmp ugt ptr %19, %15
  br i1 %23, label %.lr.ph30, label %.critedge, !llvm.loop !11

.critedge:                                        ; preds = %.lr.ph30, %22, %16
  %.0.lcssa = phi ptr [ %.02534, %16 ], [ %19, %22 ], [ %.029, %.lr.ph30 ]
  store i64 %17, ptr %.0.lcssa, align 8, !tbaa !7
  %24 = getelementptr inbounds i8, ptr %.02534, i64 8
  %25 = icmp ult ptr %24, %6
  br i1 %25, label %16, label %._crit_edge, !llvm.loop !12

._crit_edge:                                      ; preds = %.critedge, %10
  %26 = udiv i32 %.136, 3
  %.not = icmp ult i32 %.136, 3
  br i1 %.not, label %._crit_edge38, label %10, !llvm.loop !13

._crit_edge38:                                    ; preds = %._crit_edge, %.preheader
  ret void
}

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, inaccessiblemem: none) 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 = distinct !{!5, !6}
!6 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!7 = !{!8, !8, i64 0}
!8 = !{!"long", !9, i64 0}
!9 = !{!"omnipotent char", !10, i64 0}
!10 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!11 = distinct !{!11, !6}
!12 = distinct !{!12, !6}
!13 = distinct !{!13, !6}


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