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

; 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 @combSort(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = 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
  %9 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  store i32 %9, 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 1, ptr %8) #2
  store i8 1, ptr %8, align 1, !tbaa !11
  br label %10

10:                                               ; preds = %75, %2
  %11 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %12 = icmp sgt i32 %11, 1
  br i1 %12, label %16, label %13

13:                                               ; preds = %10
  %14 = load i8, ptr %8, align 1, !tbaa !11, !range !13, !noundef !14
  %15 = trunc i8 %14 to i1
  br label %16

16:                                               ; preds = %13, %10
  %17 = phi i1 [ true, %10 ], [ %15, %13 ]
  br i1 %17, label %18, label %76

18:                                               ; preds = %16
  %19 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %20 = mul nsw i32 %19, 0
  store i32 %20, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %21 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %22 = icmp eq i32 %21, 9
  br i1 %22, label %26, label %23

23:                                               ; preds = %18
  %24 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %25 = icmp eq i32 %24, 10
  br i1 %25, label %26, label %27

26:                                               ; preds = %23, %18
  store i32 11, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %27

27:                                               ; preds = %26, %23
  %28 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %29 = icmp slt i32 %28, 1
  br i1 %29, label %30, label %31

30:                                               ; preds = %27
  store i32 1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %31

31:                                               ; preds = %30, %27
  store i8 0, ptr %8, align 1, !tbaa !11
  %32 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store ptr %32, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %33 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %35 = sext i32 %34 to i64
  %36 = getelementptr inbounds i64, ptr %33, i64 %35
  store ptr %36, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  br label %37

37:                                               ; preds = %70, %31
  %38 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %39 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %40 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %41 = sext i32 %40 to i64
  %42 = getelementptr inbounds i64, ptr %39, i64 %41
  %43 = icmp ult ptr %38, %42
  br i1 %43, label %44, label %75

44:                                               ; preds = %37
  %45 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %46 = load i64, ptr %45, align 8, !tbaa !15
  %47 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %48 = load i64, ptr %47, align 8, !tbaa !15
  %49 = icmp sgt i64 %46, %48
  br i1 %49, label %50, label %69

50:                                               ; preds = %44
  %51 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %52 = load i64, ptr %51, align 8, !tbaa !15
  %53 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %54 = load i64, ptr %53, align 8, !tbaa !15
  %55 = xor i64 %52, %54
  %56 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i64 %55, ptr %56, align 8, !tbaa !15
  %57 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %58 = load i64, ptr %57, align 8, !tbaa !15
  %59 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %60 = load i64, ptr %59, align 8, !tbaa !15
  %61 = xor i64 %58, %60
  %62 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store i64 %61, ptr %62, align 8, !tbaa !15
  %63 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %64 = load i64, ptr %63, align 8, !tbaa !15
  %65 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %66 = load i64, ptr %65, align 8, !tbaa !15
  %67 = xor i64 %64, %66
  %68 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i64 %67, ptr %68, align 8, !tbaa !15
  store i8 1, ptr %8, align 1, !tbaa !11
  br label %69

69:                                               ; preds = %50, %44
  br label %70

70:                                               ; preds = %69
  %71 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %72 = getelementptr inbounds i64, ptr %71, i32 1
  store ptr %72, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %73 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %74 = getelementptr inbounds i64, ptr %73, i32 1
  store ptr %74, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  br label %37, !llvm.loop !17

75:                                               ; preds = %37
  br label %10, !llvm.loop !19

76:                                               ; preds = %16
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, 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 = !{!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}


; 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 @combSort(ptr noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = sext i32 %1 to i64
  %.idx = shl nsw i64 %3, 3
  %4 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %.idx
  %.02732 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %5 = icmp sgt i32 %1, 1
  br i1 %5, label %.preheader.us, label %.split37.us

.preheader.us:                                    ; preds = %2, %10
  %.02735.us = phi ptr [ %.027.us.mux, %10 ], [ %.02732, %2 ]
  %.134.us = phi i1 [ %.2.us.mux, %10 ], [ false, %2 ]
  %.02833.us = phi ptr [ %.mux, %10 ], [ %0, %2 ]
  %6 = load i64, ptr %.02833.us, align 8, !tbaa !5
  %7 = load i64, ptr %.02735.us, align 8, !tbaa !5
  %8 = icmp sgt i64 %6, %7
  br i1 %8, label %9, label %10

9:                                                ; preds = %.preheader.us
  store i64 %6, ptr %.02735.us, align 8, !tbaa !5
  store i64 %7, ptr %.02833.us, align 8, !tbaa !5
  br label %10

10:                                               ; preds = %9, %.preheader.us
  %.2.us = phi i1 [ true, %9 ], [ %.134.us, %.preheader.us ]
  %11 = getelementptr inbounds i8, ptr %.02833.us, i64 8
  %.027.us = getelementptr inbounds i8, ptr %.02735.us, i64 8
  %12 = icmp ult ptr %.027.us, %4
  %brmerge = select i1 %12, i1 true, i1 %.2.us
  %.027.us.mux = select i1 %12, ptr %.027.us, ptr %.02732
  %.2.us.mux = select i1 %12, i1 %.2.us, i1 false
  %.mux = select i1 %12, ptr %11, ptr %0
  br i1 %brmerge, label %.preheader.us, label %.split37.us, !llvm.loop !9

.split37.us:                                      ; preds = %10, %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"}


; Effective O3 passes: AggressiveInstCombinePass,DSEPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopInstSimplifyPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyCFGPass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass