; LLVM IR from kaynewbie/algorithm :: algorithm/Interview-questions (array-k-equal-division)

; 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 zeroext i1 @arrayCanBeKEqualDivision(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #0 {
  %4 = alloca i1, align 1
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %13 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %14 = icmp eq ptr %13, null
  br i1 %14, label %22, label %15

15:                                               ; preds = %3
  %16 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %17 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %18 = icmp slt i32 %16, %17
  br i1 %18, label %22, label %19

19:                                               ; preds = %15
  %20 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %21 = icmp slt i32 %20, 0
  br i1 %21, label %22, label %23

22:                                               ; preds = %19, %15, %3
  store i1 false, ptr %4, align 1
  br label %73

23:                                               ; preds = %19
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %24 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %26 = call i32 @arraySum(ptr noundef %24, i32 noundef %25)
  store i32 %26, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %27 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %28 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %29 = sdiv i32 %27, %28
  store i32 %29, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %30 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %31 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %32 = srem i32 %30, %31
  %33 = icmp ne i32 %32, 0
  br i1 %33, label %34, label %35

34:                                               ; preds = %23
  store i1 false, ptr %4, align 1
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %72

35:                                               ; preds = %23
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  store i32 0, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %36

36:                                               ; preds = %61, %35
  %37 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %38 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %39 = icmp slt i32 %37, %38
  br i1 %39, label %41, label %40

40:                                               ; preds = %36
  store i32 2, ptr %11, align 4
  br label %64

41:                                               ; preds = %36
  %42 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %43 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds i32, ptr %42, i64 %44
  %46 = load i32, ptr %45, align 4, !tbaa !9
  %47 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %48 = add nsw i32 %47, %46
  store i32 %48, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %49 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %50 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %51 = icmp eq i32 %49, %50
  br i1 %51, label %52, label %55

52:                                               ; preds = %41
  %53 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %54 = add nsw i32 %53, 1
  store i32 %54, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %55

55:                                               ; preds = %52, %41
  %56 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %57 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %58 = icmp sgt i32 %56, %57
  br i1 %58, label %59, label %60

59:                                               ; preds = %55
  store i1 false, ptr %4, align 1
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %64

60:                                               ; preds = %55
  br label %61

61:                                               ; preds = %60
  %62 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %63 = add nsw i32 %62, 1
  store i32 %63, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %36, !llvm.loop !11

64:                                               ; preds = %59, %40
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %65 = load i32, ptr %11, align 4
  switch i32 %65, label %72 [
    i32 2, label %66
  ]

66:                                               ; preds = %64
  %67 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %68 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %69 = icmp slt i32 %67, %68
  br i1 %69, label %70, label %71

70:                                               ; preds = %66
  store i1 false, ptr %4, align 1
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %72

71:                                               ; preds = %66
  store i1 true, ptr %4, align 1
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %72

72:                                               ; preds = %71, %70, %64, %34
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %73

73:                                               ; preds = %72, %22
  %74 = load i1, ptr %4, align 1
  ret i1 %74
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @arraySum(ptr noundef, i32 noundef) #0

; 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 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; 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 zeroext i1 @arrayCanBeKEqualDivision(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = icmp eq ptr %0, null
  br i1 %4, label %.thread, label %5

5:                                                ; preds = %3
  %6 = icmp slt i32 %1, %2
  %7 = icmp slt i32 %1, 0
  %or.cond = or i1 %7, %6
  br i1 %or.cond, label %.thread, label %8

8:                                                ; preds = %5
  %9 = tail call i32 @arraySum(ptr noundef nonnull %0, i32 noundef %1)
  %10 = sdiv i32 %9, %2
  %11 = srem i32 %9, %2
  %.not = icmp eq i32 %11, 0
  br i1 %.not, label %.preheader, label %.thread

.preheader:                                       ; preds = %8
  %.not3640.not = icmp eq i32 %1, 0
  br i1 %.not3640.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %.preheader
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %1 to i64
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %17
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next, %17 ]
  %.02742 = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %spec.select37, %17 ]
  %.03041 = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %spec.select, %17 ]
  %12 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %13 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %14 = add nsw i32 %13, %.03041
  %15 = icmp eq i32 %14, %10
  %spec.select = select i1 %15, i32 0, i32 %14
  %16 = icmp sgt i32 %spec.select, %10
  br i1 %16, label %.thread, label %17

17:                                               ; preds = %.lr.ph
  %18 = zext i1 %15 to i32
  %spec.select37 = add nuw nsw i32 %.02742, %18
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %17, %.preheader
  %.027.lcssa = phi i32 [ 0, %.preheader ], [ %spec.select37, %17 ]
  %19 = icmp sge i32 %.027.lcssa, %2
  br label %.thread

.thread:                                          ; preds = %.lr.ph, %8, %._crit_edge, %3, %5
  %.2 = phi i1 [ false, %5 ], [ false, %3 ], [ false, %8 ], [ %19, %._crit_edge ], [ false, %.lr.ph ]
  ret i1 %.2
}

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @arraySum(ptr noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

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" }

!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 = !{!"int", !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: CorrelatedValuePropagationPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass