; LLVM IR from h-ssiqueira/Sort_Algorithms :: src/exchange (optimizedCocktailShakerSort)

; 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 @optimizedCocktailShakerSort(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 i64, align 8
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = 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
  %10 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %11 = sub nsw i32 %10, 1
  store i32 %11, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %9) #2
  store i8 0, ptr %9, align 1, !tbaa !11
  %12 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %13 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %14 = xor i32 %13, %12
  store i32 %14, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %15

15:                                               ; preds = %92, %2
  %16 = load i8, ptr %9, align 1, !tbaa !11, !range !13, !noundef !14
  %17 = trunc i8 %16 to i1
  br i1 %17, label %22, label %18

18:                                               ; preds = %15
  %19 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %20 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %21 = icmp slt i32 %19, %20
  br label %22

22:                                               ; preds = %18, %15
  %23 = phi i1 [ false, %15 ], [ %21, %18 ]
  br i1 %23, label %24, label %95

24:                                               ; preds = %22
  store i8 1, ptr %9, align 1, !tbaa !11
  %25 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %26 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %27 = sext i32 %26 to i64
  %28 = getelementptr inbounds i64, ptr %25, i64 %27
  store ptr %28, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %29

29:                                               ; preds = %54, %24
  %30 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %31 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds i64, ptr %31, i64 %33
  %35 = icmp ult ptr %30, %34
  br i1 %35, label %36, label %57

36:                                               ; preds = %29
  %37 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %38 = load i64, ptr %37, align 8, !tbaa !15
  %39 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %40 = getelementptr inbounds i64, ptr %39, i64 1
  %41 = load i64, ptr %40, align 8, !tbaa !15
  %42 = icmp sgt i64 %38, %41
  br i1 %42, label %43, label %53

43:                                               ; preds = %36
  %44 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %45 = load i64, ptr %44, align 8, !tbaa !15
  store i64 %45, ptr %7, align 8, !tbaa !15
  %46 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %47 = getelementptr inbounds i64, ptr %46, i64 1
  %48 = load i64, ptr %47, align 8, !tbaa !15
  %49 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  store i64 %48, ptr %49, align 8, !tbaa !15
  %50 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !15
  %51 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %52 = getelementptr inbounds i64, ptr %51, i64 1
  store i64 %50, ptr %52, align 8, !tbaa !15
  store i8 0, ptr %9, align 1, !tbaa !11
  br label %53

53:                                               ; preds = %43, %36
  br label %54

54:                                               ; preds = %53
  %55 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %56 = getelementptr inbounds i64, ptr %55, i32 1
  store ptr %56, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %29, !llvm.loop !17

57:                                               ; preds = %29
  %58 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %59 = add nsw i32 %58, -1
  store i32 %59, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %60 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %61 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds i64, ptr %60, i64 %62
  store ptr %63, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %64

64:                                               ; preds = %89, %57
  %65 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %66 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %67 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds i64, ptr %66, i64 %68
  %70 = icmp ugt ptr %65, %69
  br i1 %70, label %71, label %92

71:                                               ; preds = %64
  %72 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %73 = load i64, ptr %72, align 8, !tbaa !15
  %74 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %75 = getelementptr inbounds i64, ptr %74, i64 -1
  %76 = load i64, ptr %75, align 8, !tbaa !15
  %77 = icmp slt i64 %73, %76
  br i1 %77, label %78, label %88

78:                                               ; preds = %71
  %79 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %80 = load i64, ptr %79, align 8, !tbaa !15
  store i64 %80, ptr %7, align 8, !tbaa !15
  %81 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %82 = getelementptr inbounds i64, ptr %81, i64 -1
  %83 = load i64, ptr %82, align 8, !tbaa !15
  %84 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  store i64 %83, ptr %84, align 8, !tbaa !15
  %85 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !15
  %86 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %87 = getelementptr inbounds i64, ptr %86, i64 -1
  store i64 %85, ptr %87, align 8, !tbaa !15
  store i8 0, ptr %9, align 1, !tbaa !11
  br label %88

88:                                               ; preds = %78, %71
  br label %89

89:                                               ; preds = %88
  %90 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %91 = getelementptr inbounds i64, ptr %90, i32 -1
  store ptr %91, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %64, !llvm.loop !19

92:                                               ; preds = %64
  %93 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %94 = add nsw i32 %93, 1
  store i32 %94, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %15, !llvm.loop !20

95:                                               ; preds = %22
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %9) #2
  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 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 = !{!16, !16, i64 0}
!16 = !{!"long", !7, i64 0}
!17 = distinct !{!17, !18}
!18 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!19 = distinct !{!19, !18}
!20 = distinct !{!20, !18}


; 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 @optimizedCocktailShakerSort(ptr noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp slt i32 %1, 2
  br i1 %3, label %._crit_edge54, label %.lr.ph53.preheader

.lr.ph53.preheader:                               ; preds = %2
  %4 = zext nneg i32 %1 to i64
  %5 = add nsw i64 %4, -1
  br label %.lr.ph.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %._crit_edge48, %.lr.ph53.preheader
  %indvars.iv55 = phi i64 [ 0, %.lr.ph53.preheader ], [ %indvars.iv.next56, %._crit_edge48 ]
  %indvars.iv = phi i64 [ %5, %.lr.ph53.preheader ], [ %indvars.iv.next, %._crit_edge48 ]
  %6 = getelementptr inbounds i64, ptr %0, i64 %indvars.iv55
  %7 = getelementptr inbounds i64, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %.pre = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %13
  %8 = phi i64 [ %14, %13 ], [ %.pre, %.lr.ph.preheader ]
  %.143 = phi i1 [ %.2, %13 ], [ true, %.lr.ph.preheader ]
  %.03342 = phi ptr [ %9, %13 ], [ %6, %.lr.ph.preheader ]
  %9 = getelementptr inbounds i8, ptr %.03342, i64 8
  %10 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %11 = icmp sgt i64 %8, %10
  br i1 %11, label %12, label %13

12:                                               ; preds = %.lr.ph
  store i64 %10, ptr %.03342, align 8, !tbaa !5
  store i64 %8, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  br label %13

13:                                               ; preds = %.lr.ph, %12
  %14 = phi i64 [ %8, %12 ], [ %10, %.lr.ph ]
  %.2 = phi i1 [ false, %12 ], [ %.143, %.lr.ph ]
  %15 = icmp ult ptr %9, %7
  br i1 %15, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %13
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  %16 = icmp sgt i64 %indvars.iv.next, %indvars.iv55
  br i1 %16, label %.lr.ph47.preheader, label %._crit_edge48

.lr.ph47.preheader:                               ; preds = %._crit_edge
  %17 = getelementptr inbounds i64, ptr %0, i64 %indvars.iv.next
  %.pre60 = load i64, ptr %17, align 8, !tbaa !5
  br label %.lr.ph47

.lr.ph47:                                         ; preds = %.lr.ph47.preheader, %23
  %18 = phi i64 [ %24, %23 ], [ %.pre60, %.lr.ph47.preheader ]
  %.345 = phi i1 [ %.4, %23 ], [ %.2, %.lr.ph47.preheader ]
  %.13444 = phi ptr [ %19, %23 ], [ %17, %.lr.ph47.preheader ]
  %19 = getelementptr inbounds i8, ptr %.13444, i64 -8
  %20 = load i64, ptr %19, align 8, !tbaa !5
  %21 = icmp slt i64 %18, %20
  br i1 %21, label %22, label %23

22:                                               ; preds = %.lr.ph47
  store i64 %20, ptr %.13444, align 8, !tbaa !5
  store i64 %18, ptr %19, align 8, !tbaa !5
  br label %23

23:                                               ; preds = %.lr.ph47, %22
  %24 = phi i64 [ %18, %22 ], [ %20, %.lr.ph47 ]
  %.4 = phi i1 [ false, %22 ], [ %.345, %.lr.ph47 ]
  %25 = icmp ugt ptr %19, %6
  br i1 %25, label %.lr.ph47, label %._crit_edge48, !llvm.loop !11

._crit_edge48:                                    ; preds = %23, %._crit_edge
  %.3.lcssa = phi i1 [ %.2, %._crit_edge ], [ %.4, %23 ]
  %indvars.iv.next56 = add nuw nsw i64 %indvars.iv55, 1
  %26 = icmp sge i64 %indvars.iv.next56, %indvars.iv.next
  %.not41 = select i1 %.3.lcssa, i1 true, i1 %26
  br i1 %.not41, label %._crit_edge54, label %.lr.ph.preheader, !llvm.loop !12

._crit_edge54:                                    ; preds = %._crit_edge48, %2
  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 = !{!6, !6, i64 0}
!6 = !{!"long", !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}
!12 = distinct !{!12, !10}


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