; LLVM IR from smv1999/CompetitiveProgrammingQuestionBank :: Arrays/peek_element.ll (Z11peakElementPii)

; 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: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z11peakElementPii(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
  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
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %7 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %8 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %9 = sext i32 %8 to i64
  %10 = getelementptr inbounds i32, ptr %7, i64 %9
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %12 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %13 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %14 = add nsw i32 %13, 1
  %15 = sext i32 %14 to i64
  %16 = getelementptr inbounds i32, ptr %12, i64 %15
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %18 = icmp sgt i32 %11, %17
  br i1 %18, label %19, label %21

19:                                               ; preds = %2
  %20 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store i32 %20, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %21

21:                                               ; preds = %19, %2
  store i32 1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %22

22:                                               ; preds = %56, %21
  %23 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %24 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %25 = sub nsw i32 %24, 1
  %26 = icmp slt i32 %23, %25
  br i1 %26, label %27, label %59

27:                                               ; preds = %22
  %28 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %29 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds i32, ptr %28, i64 %30
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !9
  %33 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %35 = sub nsw i32 %34, 1
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds i32, ptr %33, i64 %36
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !9
  %39 = icmp sgt i32 %32, %38
  br i1 %39, label %40, label %55

40:                                               ; preds = %27
  %41 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds i32, ptr %41, i64 %43
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !9
  %46 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %47 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %48 = add nsw i32 %47, 1
  %49 = sext i32 %48 to i64
  %50 = getelementptr inbounds i32, ptr %46, i64 %49
  %51 = load i32, ptr %50, align 4, !tbaa !9
  %52 = icmp sgt i32 %45, %51
  br i1 %52, label %53, label %55

53:                                               ; preds = %40
  %54 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store i32 %54, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %55

55:                                               ; preds = %53, %40, %27
  br label %56

56:                                               ; preds = %55
  %57 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %58 = add nsw i32 %57, 1
  store i32 %58, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %22, !llvm.loop !11

59:                                               ; preds = %22
  %60 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %61 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %62 = sub nsw i32 %61, 1
  %63 = sext i32 %62 to i64
  %64 = getelementptr inbounds i32, ptr %60, i64 %63
  %65 = load i32, ptr %64, align 4, !tbaa !9
  %66 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %67 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %68 = sub nsw i32 %67, 2
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = getelementptr inbounds i32, ptr %66, i64 %69
  %71 = load i32, ptr %70, align 4, !tbaa !9
  %72 = icmp sgt i32 %65, %71
  br i1 %72, label %73, label %76

73:                                               ; preds = %59
  %74 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %75 = sub nsw i32 %74, 1
  store i32 %75, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %76

76:                                               ; preds = %73, %59
  %77 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  ret i32 %77
}

; 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 = { mustprogress 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++ 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: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: read) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z11peakElementPii(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = add i32 %1, -1
  %4 = icmp sgt i32 %1, 2
  br i1 %4, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %2
  %wide.trip.count = zext i32 %3 to i64
  %5 = add nsw i64 %wide.trip.count, -1
  %xtraiter = and i64 %5, 1
  %6 = icmp eq i32 %3, 2
  br i1 %6, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph.preheader.new

.lr.ph.preheader.new:                             ; preds = %.lr.ph.preheader
  %unroll_iter = and i64 %5, -2
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %25, %.lr.ph.preheader.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 1, %.lr.ph.preheader.new ], [ %indvars.iv.next.1, %25 ]
  %.126 = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %.2.1, %25 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %niter.next.1, %25 ]
  %7 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %8 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %9 = getelementptr i8, ptr %7, i64 -4
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %11 = icmp sgt i32 %8, %10
  br i1 %11, label %12, label %.lr.ph.1

12:                                               ; preds = %.lr.ph
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 4
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %15 = icmp sgt i32 %8, %14
  %16 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  %spec.select = select i1 %15, i32 %16, i32 %.126
  br label %.lr.ph.1

.lr.ph.1:                                         ; preds = %12, %.lr.ph
  %.2 = phi i32 [ %.126, %.lr.ph ], [ %spec.select, %12 ]
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %19 = icmp sgt i32 %18, %8
  br i1 %19, label %20, label %25

20:                                               ; preds = %.lr.ph.1
  %21 = getelementptr inbounds i8, ptr %17, i64 4
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %23 = icmp sgt i32 %18, %22
  %24 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv.next to i32
  %spec.select.1 = select i1 %23, i32 %24, i32 %.2
  br label %25

25:                                               ; preds = %20, %.lr.ph.1
  %.2.1 = phi i32 [ %.2, %.lr.ph.1 ], [ %spec.select.1, %20 ]
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %niter.next.1 = add i64 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

._crit_edge.loopexit.unr-lcssa:                   ; preds = %25, %.lr.ph.preheader
  %.2.lcssa.ph = phi i32 [ poison, %.lr.ph.preheader ], [ %.2.1, %25 ]
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 1, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next.1, %25 ]
  %.126.unr = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %.2.1, %25 ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph.epil

.lr.ph.epil:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa
  %26 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.unr
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %28 = getelementptr i8, ptr %26, i64 -4
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  %30 = icmp sgt i32 %27, %29
  br i1 %30, label %31, label %._crit_edge

31:                                               ; preds = %.lr.ph.epil
  %32 = getelementptr inbounds i8, ptr %26, i64 4
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  %34 = icmp sgt i32 %27, %33
  %35 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv.unr to i32
  %spec.select.epil = select i1 %34, i32 %35, i32 %.126.unr
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, %31, %.lr.ph.epil, %2
  %.1.lcssa = phi i32 [ 0, %2 ], [ %.2.lcssa.ph, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa ], [ %.126.unr, %.lr.ph.epil ], [ %spec.select.epil, %31 ]
  %36 = sext i32 %3 to i64
  %37 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %36
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  %39 = sext i32 %1 to i64
  %40 = getelementptr i32, ptr %0, i64 %39
  %41 = getelementptr i8, ptr %40, i64 -8
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !5
  %43 = icmp sgt i32 %38, %42
  %spec.select24 = select i1 %43, i32 %3, i32 %.1.lcssa
  ret i32 %spec.select24
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: read) 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++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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