; LLVM IR from h-ssiqueira/Sort_Algorithms :: src/utils (array)

; 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: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @generateArray(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i16 noundef signext %2, i32 noundef %3) #1 {
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i16, align 2
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca i64, align 8
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i16 %2, ptr %7, align 2, !tbaa !11
  store i32 %3, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %10) #3
  %11 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !11
  %12 = sext i16 %11 to i32
  switch i32 %12, label %73 [
    i32 1, label %13
    i32 3, label %34
    i32 4, label %58
  ]

13:                                               ; preds = %4
  %14 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %14, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %15 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !13
  %16 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !13
  %17 = xor i64 %16, %15
  store i64 %17, ptr %10, align 8, !tbaa !13
  br label %18

18:                                               ; preds = %28, %13
  %19 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %20 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds i64, ptr %20, i64 %22
  %24 = icmp ult ptr %19, %23
  br i1 %24, label %25, label %33

25:                                               ; preds = %18
  %26 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !13
  %27 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  store i64 %26, ptr %27, align 8, !tbaa !13
  br label %28

28:                                               ; preds = %25
  %29 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %30 = getelementptr inbounds i64, ptr %29, i32 1
  store ptr %30, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %31 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !13
  %32 = add nsw i64 %31, 1
  store i64 %32, ptr %10, align 8, !tbaa !13
  br label %18, !llvm.loop !15

33:                                               ; preds = %18
  br label %93

34:                                               ; preds = %4
  %35 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %35, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %36 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !13
  %37 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !13
  %38 = xor i64 %37, %36
  store i64 %38, ptr %10, align 8, !tbaa !13
  br label %39

39:                                               ; preds = %52, %34
  %40 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %41 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds i64, ptr %41, i64 %43
  %45 = icmp ult ptr %40, %44
  br i1 %45, label %46, label %57

46:                                               ; preds = %39
  %47 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !13
  %50 = sub nsw i64 %48, %49
  %51 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  store i64 %50, ptr %51, align 8, !tbaa !13
  br label %52

52:                                               ; preds = %46
  %53 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %54 = getelementptr inbounds i64, ptr %53, i32 1
  store ptr %54, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %55 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !13
  %56 = add nsw i64 %55, 1
  store i64 %56, ptr %10, align 8, !tbaa !13
  br label %39, !llvm.loop !17

57:                                               ; preds = %39
  br label %93

58:                                               ; preds = %4
  %59 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %59, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  br label %60

60:                                               ; preds = %69, %58
  %61 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %62 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %63 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %64 = sext i32 %63 to i64
  %65 = getelementptr inbounds i64, ptr %62, i64 %64
  %66 = icmp ult ptr %61, %65
  br i1 %66, label %67, label %72

67:                                               ; preds = %60
  %68 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  store i64 1, ptr %68, align 8, !tbaa !13
  br label %69

69:                                               ; preds = %67
  %70 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %71 = getelementptr inbounds i64, ptr %70, i32 1
  store ptr %71, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  br label %60, !llvm.loop !18

72:                                               ; preds = %60
  br label %93

73:                                               ; preds = %4
  %74 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %74, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  br label %75

75:                                               ; preds = %89, %73
  %76 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %77 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %78 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %79 = sext i32 %78 to i64
  %80 = getelementptr inbounds i64, ptr %77, i64 %79
  %81 = icmp ult ptr %76, %80
  br i1 %81, label %82, label %92

82:                                               ; preds = %75
  %83 = call i32 @rand() #3
  %84 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %85 = srem i32 %83, %84
  %86 = add nsw i32 %85, 1
  %87 = sext i32 %86 to i64
  %88 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  store i64 %87, ptr %88, align 8, !tbaa !13
  br label %89

89:                                               ; preds = %82
  %90 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %91 = getelementptr inbounds i64, ptr %90, i32 1
  store ptr %91, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  br label %75, !llvm.loop !19

92:                                               ; preds = %75
  br label %93

93:                                               ; preds = %92, %72, %57, %33
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %10) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #3
  ret void
}

; Function Attrs: nounwind
declare i32 @rand() #2

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 #2 = { nounwind "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 #3 = { 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 = !{!"short", !7, i64 0}
!13 = !{!14, !14, i64 0}
!14 = !{!"long", !7, i64 0}
!15 = distinct !{!15, !16}
!16 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!17 = distinct !{!17, !16}
!18 = distinct !{!18, !16}
!19 = distinct !{!19, !16}


; 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: nounwind uwtable
define dso_local void @generateArray(ptr noundef writeonly %0, i32 noundef %1, i16 noundef signext %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = ptrtoint ptr %0 to i64
  %6 = sext i32 %1 to i64
  %7 = getelementptr inbounds i64, ptr %0, i64 %6
  %8 = icmp sgt i32 %1, 0
  switch i16 %2, label %.preheader [
    i16 1, label %.preheader36
    i16 3, label %.preheader38
    i16 4, label %.preheader40
  ]

.preheader40:                                     ; preds = %4
  br i1 %8, label %.lr.ph.preheader, label %.loopexit

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %.preheader40
  %9 = shl nuw nsw i64 %6, 3
  %10 = add i64 %9, %5
  %11 = add i64 %5, 8
  %umax = tail call i64 @llvm.umax.i64(i64 %10, i64 %11)
  %12 = xor i64 %5, -1
  %13 = add i64 %umax, %12
  %14 = lshr i64 %13, 3
  %15 = add nuw nsw i64 %14, 1
  %min.iters.check = icmp ult i64 %13, 24
  br i1 %min.iters.check, label %.lr.ph.preheader104, label %vector.ph

.lr.ph.preheader104:                              ; preds = %middle.block, %.lr.ph.preheader
  %.242.ph = phi ptr [ %0, %.lr.ph.preheader ], [ %ind.end, %middle.block ]
  br label %.lr.ph

vector.ph:                                        ; preds = %.lr.ph.preheader
  %n.vec = and i64 %15, 4611686018427387900
  %16 = shl i64 %n.vec, 3
  %ind.end = getelementptr i8, ptr %0, i64 %16
  br label %vector.body

vector.body:                                      ; preds = %vector.body, %vector.ph
  %index = phi i64 [ 0, %vector.ph ], [ %index.next, %vector.body ]
  %offset.idx = shl i64 %index, 3
  %next.gep = getelementptr i8, ptr %0, i64 %offset.idx
  %17 = getelementptr i8, ptr %next.gep, i64 16
  store <2 x i64> <i64 1, i64 1>, ptr %next.gep, align 8, !tbaa !5
  store <2 x i64> <i64 1, i64 1>, ptr %17, align 8, !tbaa !5
  %index.next = add nuw i64 %index, 4
  %18 = icmp eq i64 %index.next, %n.vec
  br i1 %18, label %middle.block, label %vector.body, !llvm.loop !9

middle.block:                                     ; preds = %vector.body
  %cmp.n = icmp eq i64 %15, %n.vec
  br i1 %cmp.n, label %.loopexit, label %.lr.ph.preheader104

.preheader38:                                     ; preds = %4
  br i1 %8, label %.lr.ph45.preheader, label %.loopexit

.lr.ph45.preheader:                               ; preds = %.preheader38
  %19 = shl nuw nsw i64 %6, 3
  %20 = add i64 %19, %5
  %21 = add i64 %5, 8
  %umax61 = tail call i64 @llvm.umax.i64(i64 %20, i64 %21)
  %22 = xor i64 %5, -1
  %23 = add i64 %umax61, %22
  %24 = lshr i64 %23, 3
  %25 = add nuw nsw i64 %24, 1
  %min.iters.check64 = icmp ult i64 %23, 24
  br i1 %min.iters.check64, label %.lr.ph45.preheader102, label %vector.ph65

.lr.ph45.preheader102:                            ; preds = %middle.block62, %.lr.ph45.preheader
  %.144.ph = phi i64 [ 0, %.lr.ph45.preheader ], [ %n.vec67, %middle.block62 ]
  %.13543.ph = phi ptr [ %0, %.lr.ph45.preheader ], [ %ind.end69, %middle.block62 ]
  br label %.lr.ph45

vector.ph65:                                      ; preds = %.lr.ph45.preheader
  %n.vec67 = and i64 %25, 4611686018427387900
  %26 = shl i64 %n.vec67, 3
  %ind.end69 = getelementptr i8, ptr %0, i64 %26
  %broadcast.splatinsert = insertelement <2 x i64> poison, i64 %6, i64 0
  %broadcast.splat = shufflevector <2 x i64> %broadcast.splatinsert, <2 x i64> poison, <2 x i32> zeroinitializer
  br label %vector.body71

vector.body71:                                    ; preds = %vector.body71, %vector.ph65
  %index72 = phi i64 [ 0, %vector.ph65 ], [ %index.next77, %vector.body71 ]
  %vec.ind = phi <2 x i64> [ <i64 0, i64 1>, %vector.ph65 ], [ %vec.ind.next, %vector.body71 ]
  %step.add = add <2 x i64> %vec.ind, <i64 2, i64 2>
  %offset.idx74 = shl i64 %index72, 3
  %next.gep75 = getelementptr i8, ptr %0, i64 %offset.idx74
  %27 = sub nsw <2 x i64> %broadcast.splat, %vec.ind
  %28 = sub nsw <2 x i64> %broadcast.splat, %step.add
  %29 = getelementptr i8, ptr %next.gep75, i64 16
  store <2 x i64> %27, ptr %next.gep75, align 8, !tbaa !5
  store <2 x i64> %28, ptr %29, align 8, !tbaa !5
  %index.next77 = add nuw i64 %index72, 4
  %vec.ind.next = add <2 x i64> %vec.ind, <i64 4, i64 4>
  %30 = icmp eq i64 %index.next77, %n.vec67
  br i1 %30, label %middle.block62, label %vector.body71, !llvm.loop !13

middle.block62:                                   ; preds = %vector.body71
  %cmp.n78 = icmp eq i64 %25, %n.vec67
  br i1 %cmp.n78, label %.loopexit, label %.lr.ph45.preheader102

.preheader36:                                     ; preds = %4
  br i1 %8, label %.lr.ph48.preheader, label %.loopexit

.lr.ph48.preheader:                               ; preds = %.preheader36
  %31 = shl nuw nsw i64 %6, 3
  %32 = add i64 %31, %5
  %33 = add i64 %5, 8
  %umax79 = tail call i64 @llvm.umax.i64(i64 %32, i64 %33)
  %34 = xor i64 %5, -1
  %35 = add i64 %umax79, %34
  %36 = lshr i64 %35, 3
  %37 = add nuw nsw i64 %36, 1
  %min.iters.check82 = icmp ult i64 %35, 24
  br i1 %min.iters.check82, label %.lr.ph48.preheader100, label %vector.ph83

.lr.ph48.preheader100:                            ; preds = %middle.block80, %.lr.ph48.preheader
  %.047.ph = phi i64 [ 0, %.lr.ph48.preheader ], [ %n.vec85, %middle.block80 ]
  %.03446.ph = phi ptr [ %0, %.lr.ph48.preheader ], [ %ind.end87, %middle.block80 ]
  br label %.lr.ph48

vector.ph83:                                      ; preds = %.lr.ph48.preheader
  %n.vec85 = and i64 %37, 4611686018427387900
  %38 = shl i64 %n.vec85, 3
  %ind.end87 = getelementptr i8, ptr %0, i64 %38
  br label %vector.body89

vector.body89:                                    ; preds = %vector.body89, %vector.ph83
  %index90 = phi i64 [ 0, %vector.ph83 ], [ %index.next98, %vector.body89 ]
  %vec.ind91 = phi <2 x i64> [ <i64 0, i64 1>, %vector.ph83 ], [ %vec.ind.next94, %vector.body89 ]
  %step.add92 = add <2 x i64> %vec.ind91, <i64 2, i64 2>
  %offset.idx95 = shl i64 %index90, 3
  %next.gep96 = getelementptr i8, ptr %0, i64 %offset.idx95
  %39 = getelementptr i8, ptr %next.gep96, i64 16
  store <2 x i64> %vec.ind91, ptr %next.gep96, align 8, !tbaa !5
  store <2 x i64> %step.add92, ptr %39, align 8, !tbaa !5
  %index.next98 = add nuw i64 %index90, 4
  %vec.ind.next94 = add <2 x i64> %vec.ind91, <i64 4, i64 4>
  %40 = icmp eq i64 %index.next98, %n.vec85
  br i1 %40, label %middle.block80, label %vector.body89, !llvm.loop !14

middle.block80:                                   ; preds = %vector.body89
  %cmp.n99 = icmp eq i64 %37, %n.vec85
  br i1 %cmp.n99, label %.loopexit, label %.lr.ph48.preheader100

.preheader:                                       ; preds = %4
  br i1 %8, label %.lr.ph50, label %.loopexit

.lr.ph48:                                         ; preds = %.lr.ph48.preheader100, %.lr.ph48
  %.047 = phi i64 [ %42, %.lr.ph48 ], [ %.047.ph, %.lr.ph48.preheader100 ]
  %.03446 = phi ptr [ %41, %.lr.ph48 ], [ %.03446.ph, %.lr.ph48.preheader100 ]
  store i64 %.047, ptr %.03446, align 8, !tbaa !5
  %41 = getelementptr inbounds i8, ptr %.03446, i64 8
  %42 = add nuw nsw i64 %.047, 1
  %43 = icmp ult ptr %41, %7
  br i1 %43, label %.lr.ph48, label %.loopexit, !llvm.loop !15

.lr.ph45:                                         ; preds = %.lr.ph45.preheader102, %.lr.ph45
  %.144 = phi i64 [ %46, %.lr.ph45 ], [ %.144.ph, %.lr.ph45.preheader102 ]
  %.13543 = phi ptr [ %45, %.lr.ph45 ], [ %.13543.ph, %.lr.ph45.preheader102 ]
  %44 = sub nsw i64 %6, %.144
  store i64 %44, ptr %.13543, align 8, !tbaa !5
  %45 = getelementptr inbounds i8, ptr %.13543, i64 8
  %46 = add nuw nsw i64 %.144, 1
  %47 = icmp ult ptr %45, %7
  br i1 %47, label %.lr.ph45, label %.loopexit, !llvm.loop !16

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader104, %.lr.ph
  %.242 = phi ptr [ %48, %.lr.ph ], [ %.242.ph, %.lr.ph.preheader104 ]
  store i64 1, ptr %.242, align 8, !tbaa !5
  %48 = getelementptr inbounds i8, ptr %.242, i64 8
  %49 = icmp ult ptr %48, %7
  br i1 %49, label %.lr.ph, label %.loopexit, !llvm.loop !17

.lr.ph50:                                         ; preds = %.preheader, %.lr.ph50
  %.349 = phi ptr [ %54, %.lr.ph50 ], [ %0, %.preheader ]
  %50 = tail call i32 @rand() #3
  %51 = srem i32 %50, %3
  %52 = add nsw i32 %51, 1
  %53 = sext i32 %52 to i64
  store i64 %53, ptr %.349, align 8, !tbaa !5
  %54 = getelementptr inbounds i8, ptr %.349, i64 8
  %55 = icmp ult ptr %54, %7
  br i1 %55, label %.lr.ph50, label %.loopexit, !llvm.loop !18

.loopexit:                                        ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph45, %.lr.ph48, %.lr.ph50, %middle.block, %middle.block62, %middle.block80, %.preheader40, %.preheader38, %.preheader36, %.preheader
  ret void
}

; Function Attrs: nounwind
declare i32 @rand() local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i64 @llvm.umax.i64(i64, i64) #2

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 = { nounwind "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 #2 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
attributes #3 = { 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 = !{!"long", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10, !11, !12}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = !{!"llvm.loop.isvectorized", i32 1}
!12 = !{!"llvm.loop.unroll.runtime.disable"}
!13 = distinct !{!13, !10, !11, !12}
!14 = distinct !{!14, !10, !11, !12}
!15 = distinct !{!15, !10, !12, !11}
!16 = distinct !{!16, !10, !12, !11}
!17 = distinct !{!17, !10, !12, !11}
!18 = distinct !{!18, !10}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GlobalOptPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LICMPass,LoopLoadEliminationPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,LoopVectorizePass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass