; LLVM IR from qc-tum/chemtensor :: src/util (linked_list)

; 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"

%struct.linked_list = type { ptr, ptr, i64 }
%struct.linked_list_node = type { ptr, ptr, ptr }

; 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 zeroext i1 @linked_list_is_consistent(ptr noundef %0) #1 {
  %2 = alloca i1, align 1
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %7 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %8 = getelementptr inbounds %struct.linked_list, ptr %7, i32 0, i32 2
  %9 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %10 = icmp eq i64 %9, 0
  br i1 %10, label %11, label %23

11:                                               ; preds = %1
  %12 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %13 = getelementptr inbounds %struct.linked_list, ptr %12, i32 0, i32 0
  %14 = load ptr, ptr %13, align 8, !tbaa !12
  %15 = icmp eq ptr %14, null
  br i1 %15, label %16, label %21

16:                                               ; preds = %11
  %17 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %18 = getelementptr inbounds %struct.linked_list, ptr %17, i32 0, i32 1
  %19 = load ptr, ptr %18, align 8, !tbaa !13
  %20 = icmp eq ptr %19, null
  br label %21

21:                                               ; preds = %16, %11
  %22 = phi i1 [ false, %11 ], [ %20, %16 ]
  store i1 %22, ptr %2, align 1
  br label %91

23:                                               ; preds = %1
  %24 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %25 = getelementptr inbounds %struct.linked_list, ptr %24, i32 0, i32 0
  %26 = load ptr, ptr %25, align 8, !tbaa !12
  %27 = icmp eq ptr %26, null
  br i1 %27, label %28, label %29

28:                                               ; preds = %23
  store i1 false, ptr %2, align 1
  br label %91

29:                                               ; preds = %23
  %30 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %31 = getelementptr inbounds %struct.linked_list, ptr %30, i32 0, i32 1
  %32 = load ptr, ptr %31, align 8, !tbaa !13
  %33 = icmp eq ptr %32, null
  br i1 %33, label %34, label %35

34:                                               ; preds = %29
  store i1 false, ptr %2, align 1
  br label %91

35:                                               ; preds = %29
  %36 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %37 = getelementptr inbounds %struct.linked_list, ptr %36, i32 0, i32 0
  %38 = load ptr, ptr %37, align 8, !tbaa !12
  %39 = getelementptr inbounds %struct.linked_list_node, ptr %38, i32 0, i32 1
  %40 = load ptr, ptr %39, align 8, !tbaa !14
  %41 = icmp ne ptr %40, null
  br i1 %41, label %42, label %43

42:                                               ; preds = %35
  store i1 false, ptr %2, align 1
  br label %91

43:                                               ; preds = %35
  %44 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %45 = getelementptr inbounds %struct.linked_list, ptr %44, i32 0, i32 1
  %46 = load ptr, ptr %45, align 8, !tbaa !13
  %47 = getelementptr inbounds %struct.linked_list_node, ptr %46, i32 0, i32 2
  %48 = load ptr, ptr %47, align 8, !tbaa !16
  %49 = icmp ne ptr %48, null
  br i1 %49, label %50, label %51

50:                                               ; preds = %43
  store i1 false, ptr %2, align 1
  br label %91

51:                                               ; preds = %43
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #2
  store i64 1, ptr %4, align 8, !tbaa !17
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %5) #2
  %52 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %53 = getelementptr inbounds %struct.linked_list, ptr %52, i32 0, i32 0
  %54 = load ptr, ptr %53, align 8, !tbaa !12
  store ptr %54, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  br label %55

55:                                               ; preds = %69, %51
  %56 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %57 = getelementptr inbounds %struct.linked_list_node, ptr %56, i32 0, i32 2
  %58 = load ptr, ptr %57, align 8, !tbaa !16
  %59 = icmp ne ptr %58, null
  br i1 %59, label %60, label %75

60:                                               ; preds = %55
  %61 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %62 = getelementptr inbounds %struct.linked_list_node, ptr %61, i32 0, i32 2
  %63 = load ptr, ptr %62, align 8, !tbaa !16
  %64 = getelementptr inbounds %struct.linked_list_node, ptr %63, i32 0, i32 1
  %65 = load ptr, ptr %64, align 8, !tbaa !14
  %66 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %67 = icmp ne ptr %65, %66
  br i1 %67, label %68, label %69

68:                                               ; preds = %60
  store i1 false, ptr %2, align 1
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %90

69:                                               ; preds = %60
  %70 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %71 = getelementptr inbounds %struct.linked_list_node, ptr %70, i32 0, i32 2
  %72 = load ptr, ptr %71, align 8, !tbaa !16
  store ptr %72, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %73 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !17
  %74 = add nsw i64 %73, 1
  store i64 %74, ptr %4, align 8, !tbaa !17
  br label %55, !llvm.loop !18

75:                                               ; preds = %55
  %76 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %77 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %78 = getelementptr inbounds %struct.linked_list, ptr %77, i32 0, i32 1
  %79 = load ptr, ptr %78, align 8, !tbaa !13
  %80 = icmp ne ptr %76, %79
  br i1 %80, label %81, label %82

81:                                               ; preds = %75
  store i1 false, ptr %2, align 1
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %90

82:                                               ; preds = %75
  %83 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !17
  %84 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %85 = getelementptr inbounds %struct.linked_list, ptr %84, i32 0, i32 2
  %86 = load i64, ptr %85, align 8, !tbaa !9
  %87 = icmp ne i64 %83, %86
  br i1 %87, label %88, label %89

88:                                               ; preds = %82
  store i1 false, ptr %2, align 1
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %90

89:                                               ; preds = %82
  store i1 true, ptr %2, align 1
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %90

90:                                               ; preds = %89, %88, %81, %68
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #2
  br label %91

91:                                               ; preds = %90, %50, %42, %34, %28, %21
  %92 = load i1, ptr %2, align 1
  ret i1 %92
}

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 }

!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, !11, i64 16}
!10 = !{!"linked_list", !6, i64 0, !6, i64 8, !11, i64 16}
!11 = !{!"long", !7, i64 0}
!12 = !{!10, !6, i64 0}
!13 = !{!10, !6, i64 8}
!14 = !{!15, !6, i64 8}
!15 = !{!"linked_list_node", !6, i64 0, !6, i64 8, !6, i64 16}
!16 = !{!15, !6, i64 16}
!17 = !{!11, !11, i64 0}
!18 = distinct !{!18, !19}
!19 = !{!"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: nofree norecurse nosync nounwind memory(read, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local zeroext i1 @linked_list_is_consistent(ptr nocapture noundef readonly %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %3 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %4 = icmp eq i64 %3, 0
  %5 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !11
  %6 = icmp eq ptr %5, null
  br i1 %4, label %7, label %12

7:                                                ; preds = %1
  br i1 %6, label %8, label %.loopexit

8:                                                ; preds = %7
  %9 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %10 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !12
  %11 = icmp eq ptr %10, null
  br label %.loopexit

12:                                               ; preds = %1
  br i1 %6, label %.loopexit, label %13

13:                                               ; preds = %12
  %14 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %15 = load ptr, ptr %14, align 8, !tbaa !12
  %16 = icmp eq ptr %15, null
  br i1 %16, label %.loopexit, label %17

17:                                               ; preds = %13
  %18 = getelementptr inbounds i8, ptr %5, i64 8
  %19 = load ptr, ptr %18, align 8, !tbaa !13
  %.not = icmp eq ptr %19, null
  br i1 %.not, label %20, label %.loopexit

20:                                               ; preds = %17
  %21 = getelementptr inbounds i8, ptr %15, i64 16
  %22 = load ptr, ptr %21, align 8, !tbaa !15
  %.not22 = icmp eq ptr %22, null
  br i1 %.not22, label %.preheader, label %.loopexit

.preheader:                                       ; preds = %20
  %23 = getelementptr inbounds i8, ptr %5, i64 16
  %24 = load ptr, ptr %23, align 8, !tbaa !15
  %.not2329 = icmp eq ptr %24, null
  br i1 %.not2329, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader, %28
  %25 = phi ptr [ %31, %28 ], [ %24, %.preheader ]
  %.031 = phi ptr [ %25, %28 ], [ %5, %.preheader ]
  %.01730 = phi i64 [ %29, %28 ], [ 1, %.preheader ]
  %26 = getelementptr inbounds i8, ptr %25, i64 8
  %27 = load ptr, ptr %26, align 8, !tbaa !13
  %.not26 = icmp eq ptr %27, %.031
  br i1 %.not26, label %28, label %.loopexit

28:                                               ; preds = %.lr.ph
  %29 = add nuw nsw i64 %.01730, 1
  %30 = getelementptr inbounds i8, ptr %25, i64 16
  %31 = load ptr, ptr %30, align 8, !tbaa !15
  %.not23 = icmp eq ptr %31, null
  br i1 %.not23, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !16

._crit_edge:                                      ; preds = %28, %.preheader
  %.017.lcssa = phi i64 [ 1, %.preheader ], [ %29, %28 ]
  %.0.lcssa = phi ptr [ %5, %.preheader ], [ %25, %28 ]
  %.not24 = icmp eq ptr %.0.lcssa, %15
  %.not25 = icmp eq i64 %.017.lcssa, %3
  %spec.select = select i1 %.not24, i1 %.not25, i1 false
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %.lr.ph, %._crit_edge, %20, %17, %13, %12, %7, %8
  %.1 = phi i1 [ false, %7 ], [ %11, %8 ], [ false, %12 ], [ false, %13 ], [ false, %17 ], [ false, %20 ], [ %spec.select, %._crit_edge ], [ false, %.lr.ph ]
  ret i1 %.1
}

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(read, 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, !10, i64 16}
!6 = !{!"linked_list", !7, i64 0, !7, i64 8, !10, i64 16}
!7 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!"long", !8, i64 0}
!11 = !{!6, !7, i64 0}
!12 = !{!6, !7, i64 8}
!13 = !{!14, !7, i64 8}
!14 = !{!"linked_list_node", !7, i64 0, !7, i64 8, !7, i64 16}
!15 = !{!14, !7, i64 16}
!16 = distinct !{!16, !17}
!17 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass