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

; 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 @cocktailShakerSort(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
  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
  %9 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %10 = sub nsw i32 %9, 1
  store i32 %10, 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
  %11 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %12 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %13 = xor i32 %12, %11
  store i32 %13, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %14

14:                                               ; preds = %86, %2
  %15 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %16 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %17 = icmp slt i32 %15, %16
  br i1 %17, label %18, label %89

18:                                               ; preds = %14
  %19 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %20 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds i64, ptr %19, i64 %21
  store ptr %22, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %23

23:                                               ; preds = %48, %18
  %24 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %25 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %26 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %27 = sext i32 %26 to i64
  %28 = getelementptr inbounds i64, ptr %25, i64 %27
  %29 = icmp ult ptr %24, %28
  br i1 %29, label %30, label %51

30:                                               ; preds = %23
  %31 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %32 = load i64, ptr %31, align 8, !tbaa !11
  %33 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %34 = getelementptr inbounds i64, ptr %33, i64 1
  %35 = load i64, ptr %34, align 8, !tbaa !11
  %36 = icmp sgt i64 %32, %35
  br i1 %36, label %37, label %47

37:                                               ; preds = %30
  %38 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %39 = load i64, ptr %38, align 8, !tbaa !11
  store i64 %39, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  %40 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %41 = getelementptr inbounds i64, ptr %40, i64 1
  %42 = load i64, ptr %41, align 8, !tbaa !11
  %43 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  store i64 %42, ptr %43, align 8, !tbaa !11
  %44 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  %45 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %46 = getelementptr inbounds i64, ptr %45, i64 1
  store i64 %44, ptr %46, align 8, !tbaa !11
  br label %47

47:                                               ; preds = %37, %30
  br label %48

48:                                               ; preds = %47
  %49 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %50 = getelementptr inbounds i64, ptr %49, i32 1
  store ptr %50, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %23, !llvm.loop !13

51:                                               ; preds = %23
  %52 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %53 = add nsw i32 %52, -1
  store i32 %53, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %54 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = getelementptr inbounds i64, ptr %54, i64 %56
  store ptr %57, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %58

58:                                               ; preds = %83, %51
  %59 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %60 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %61 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds i64, ptr %60, i64 %62
  %64 = icmp ugt ptr %59, %63
  br i1 %64, label %65, label %86

65:                                               ; preds = %58
  %66 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %67 = load i64, ptr %66, align 8, !tbaa !11
  %68 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %69 = getelementptr inbounds i64, ptr %68, i64 -1
  %70 = load i64, ptr %69, align 8, !tbaa !11
  %71 = icmp slt i64 %67, %70
  br i1 %71, label %72, label %82

72:                                               ; preds = %65
  %73 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %74 = load i64, ptr %73, align 8, !tbaa !11
  store i64 %74, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  %75 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %76 = getelementptr inbounds i64, ptr %75, i64 -1
  %77 = load i64, ptr %76, align 8, !tbaa !11
  %78 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  store i64 %77, ptr %78, align 8, !tbaa !11
  %79 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  %80 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %81 = getelementptr inbounds i64, ptr %80, i64 -1
  store i64 %79, ptr %81, align 8, !tbaa !11
  br label %82

82:                                               ; preds = %72, %65
  br label %83

83:                                               ; preds = %82
  %84 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %85 = getelementptr inbounds i64, ptr %84, i32 -1
  store ptr %85, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %58, !llvm.loop !15

86:                                               ; preds = %58
  %87 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %88 = add nsw i32 %87, 1
  store i32 %88, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %14, !llvm.loop !16

89:                                               ; preds = %14
  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 = !{!"long", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!15 = distinct !{!15, !14}
!16 = distinct !{!16, !14}


; 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 @cocktailShakerSort(ptr noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp sgt i32 %1, 1
  br i1 %3, label %.lr.ph46.preheader, label %._crit_edge47

.lr.ph46.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_edge42, %.lr.ph46.preheader
  %indvars.iv48 = phi i64 [ 0, %.lr.ph46.preheader ], [ %indvars.iv.next49, %._crit_edge42 ]
  %indvars.iv = phi i64 [ %5, %.lr.ph46.preheader ], [ %indvars.iv.next, %._crit_edge42 ]
  %6 = getelementptr inbounds i64, ptr %0, i64 %indvars.iv48
  %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 ]
  %.038 = phi ptr [ %9, %13 ], [ %6, %.lr.ph.preheader ]
  %9 = getelementptr inbounds i8, ptr %.038, 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 %.038, align 8, !tbaa !5
  store i64 %8, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  br label %13

13:                                               ; preds = %.lr.ph, %12
  %14 = phi i64 [ %10, %.lr.ph ], [ %8, %12 ]
  %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.iv48
  br i1 %16, label %.lr.ph41.preheader, label %._crit_edge42

.lr.ph41.preheader:                               ; preds = %._crit_edge
  %17 = getelementptr inbounds i64, ptr %0, i64 %indvars.iv.next
  %.pre53 = load i64, ptr %17, align 8, !tbaa !5
  br label %.lr.ph41

.lr.ph41:                                         ; preds = %.lr.ph41.preheader, %23
  %18 = phi i64 [ %24, %23 ], [ %.pre53, %.lr.ph41.preheader ]
  %.139 = phi ptr [ %19, %23 ], [ %17, %.lr.ph41.preheader ]
  %19 = getelementptr inbounds i8, ptr %.139, 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.ph41
  store i64 %20, ptr %.139, align 8, !tbaa !5
  store i64 %18, ptr %19, align 8, !tbaa !5
  br label %23

23:                                               ; preds = %.lr.ph41, %22
  %24 = phi i64 [ %20, %.lr.ph41 ], [ %18, %22 ]
  %25 = icmp ugt ptr %19, %6
  br i1 %25, label %.lr.ph41, label %._crit_edge42, !llvm.loop !11

._crit_edge42:                                    ; preds = %23, %._crit_edge
  %indvars.iv.next49 = add nuw nsw i64 %indvars.iv48, 1
  %26 = icmp slt i64 %indvars.iv.next49, %indvars.iv.next
  br i1 %26, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge47, !llvm.loop !12

._crit_edge47:                                    ; preds = %._crit_edge42, %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: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SCCPPass,SROAPass,SimplifyCFGPass