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

; 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 i64 @sort(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #0 {
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i64, align 8
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #2
  %8 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %9 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %10 = sext i32 %9 to i64
  %11 = getelementptr inbounds i64, ptr %8, i64 %10
  %12 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !11
  store i64 %12, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  br label %13

13:                                               ; preds = %85, %3
  %14 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %15 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %16 = icmp slt i32 %14, %15
  br i1 %16, label %17, label %86

17:                                               ; preds = %13
  br label %18

18:                                               ; preds = %32, %17
  %19 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %20 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds i64, ptr %19, i64 %21
  %23 = load i64, ptr %22, align 8, !tbaa !11
  %24 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  %25 = icmp sge i64 %23, %24
  br i1 %25, label %26, label %30

26:                                               ; preds = %18
  %27 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %28 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %29 = icmp slt i32 %27, %28
  br label %30

30:                                               ; preds = %26, %18
  %31 = phi i1 [ false, %18 ], [ %29, %26 ]
  br i1 %31, label %32, label %35

32:                                               ; preds = %30
  %33 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %34 = add nsw i32 %33, -1
  store i32 %34, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %18, !llvm.loop !13

35:                                               ; preds = %30
  %36 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %37 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %38 = icmp ne i32 %36, %37
  br i1 %38, label %39, label %51

39:                                               ; preds = %35
  %40 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds i64, ptr %40, i64 %42
  %44 = load i64, ptr %43, align 8, !tbaa !11
  %45 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %46 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds i64, ptr %45, i64 %47
  store i64 %44, ptr %48, align 8, !tbaa !11
  %49 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %50 = add nsw i32 %49, 1
  store i32 %50, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %51

51:                                               ; preds = %39, %35
  br label %52

52:                                               ; preds = %66, %51
  %53 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %54 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %55 = sext i32 %54 to i64
  %56 = getelementptr inbounds i64, ptr %53, i64 %55
  %57 = load i64, ptr %56, align 8, !tbaa !11
  %58 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  %59 = icmp sle i64 %57, %58
  br i1 %59, label %60, label %64

60:                                               ; preds = %52
  %61 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %62 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %63 = icmp slt i32 %61, %62
  br label %64

64:                                               ; preds = %60, %52
  %65 = phi i1 [ false, %52 ], [ %63, %60 ]
  br i1 %65, label %66, label %69

66:                                               ; preds = %64
  %67 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %68 = add nsw i32 %67, 1
  store i32 %68, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %52, !llvm.loop !15

69:                                               ; preds = %64
  %70 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %71 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %72 = icmp ne i32 %70, %71
  br i1 %72, label %73, label %85

73:                                               ; preds = %69
  %74 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %75 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds i64, ptr %74, i64 %76
  %78 = load i64, ptr %77, align 8, !tbaa !11
  %79 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %80 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %81 = sext i32 %80 to i64
  %82 = getelementptr inbounds i64, ptr %79, i64 %81
  store i64 %78, ptr %82, align 8, !tbaa !11
  %83 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %84 = add nsw i32 %83, -1
  store i32 %84, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %85

85:                                               ; preds = %73, %69
  br label %13, !llvm.loop !16

86:                                               ; preds = %13
  %87 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  %88 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %89 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %90 = sext i32 %89 to i64
  %91 = getelementptr inbounds i64, ptr %88, i64 %90
  store i64 %87, ptr %91, align 8, !tbaa !11
  %92 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %93 = sext i32 %92 to i64
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #2
  ret i64 %93
}

; 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(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local range(i64 -2147483648, 2147483648) i64 @sort(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = sext i32 %1 to i64
  %5 = getelementptr inbounds i64, ptr %0, i64 %4
  %6 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %7 = icmp slt i32 %1, %2
  br i1 %7, label %.preheader, label %._crit_edge

.preheader:                                       ; preds = %3, %34
  %.041 = phi i32 [ %31, %34 ], [ %1, %3 ]
  %.03340 = phi i32 [ %.235, %34 ], [ %2, %3 ]
  %8 = sext i32 %.03340 to i64
  %9 = sext i32 %.041 to i64
  br label %10

10:                                               ; preds = %10, %.preheader
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %10 ], [ %8, %.preheader ]
  %11 = getelementptr inbounds i64, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %12 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %13 = icmp sge i64 %12, %6
  %14 = icmp sgt i64 %indvars.iv, %9
  %15 = and i1 %14, %13
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  br i1 %15, label %10, label %16, !llvm.loop !9

16:                                               ; preds = %10
  %17 = getelementptr inbounds i64, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %18 = trunc nsw i64 %indvars.iv to i32
  %.not = icmp eq i32 %.041, %18
  br i1 %.not, label %22, label %19

19:                                               ; preds = %16
  %20 = getelementptr inbounds i64, ptr %0, i64 %9
  store i64 %12, ptr %20, align 8, !tbaa !5
  %21 = add nsw i32 %.041, 1
  %.pre = sext i32 %21 to i64
  br label %22

22:                                               ; preds = %19, %16
  %.pre-phi = phi i64 [ %.pre, %19 ], [ %9, %16 ]
  %sext = shl i64 %indvars.iv, 32
  %23 = ashr exact i64 %sext, 32
  br label %24

24:                                               ; preds = %24, %22
  %indvars.iv45 = phi i64 [ %indvars.iv.next46, %24 ], [ %.pre-phi, %22 ]
  %25 = getelementptr inbounds i64, ptr %0, i64 %indvars.iv45
  %26 = load i64, ptr %25, align 8, !tbaa !5
  %27 = icmp sle i64 %26, %6
  %28 = icmp slt i64 %indvars.iv45, %23
  %29 = and i1 %28, %27
  %indvars.iv.next46 = add nsw i64 %indvars.iv45, 1
  br i1 %29, label %24, label %30, !llvm.loop !11

30:                                               ; preds = %24
  %31 = trunc nsw i64 %indvars.iv45 to i32
  %.not36 = icmp eq i64 %indvars.iv45, %indvars.iv
  br i1 %.not36, label %34, label %32

32:                                               ; preds = %30
  store i64 %26, ptr %17, align 8, !tbaa !5
  %33 = add nsw i32 %18, -1
  br label %34

34:                                               ; preds = %32, %30
  %.235 = phi i32 [ %33, %32 ], [ %18, %30 ]
  %35 = icmp sgt i32 %.235, %31
  br i1 %35, label %.preheader, label %._crit_edge.loopexit, !llvm.loop !12

._crit_edge.loopexit:                             ; preds = %34
  %sext50 = shl i64 %indvars.iv45, 32
  %.pre48 = ashr exact i64 %sext50, 32
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit, %3
  %.pre-phi49 = phi i64 [ %.pre48, %._crit_edge.loopexit ], [ %4, %3 ]
  %36 = getelementptr inbounds i64, ptr %0, i64 %.pre-phi49
  store i64 %6, ptr %36, align 8, !tbaa !5
  ret i64 %.pre-phi49
}

attributes #0 = { nofree norecurse 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 = !{!"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: BDCEPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass