; LLVM IR from smv1999/CompetitiveProgrammingQuestionBank :: Data Structures/Trees/lowest_common_ancestor_bst.ll (Z3LCAP4Nodeii)

; 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.Node = type { i32, 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: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef ptr @_Z3LCAP4Nodeii(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #1 {
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca ptr, align 8
  %11 = 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
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #2
  %12 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %12, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #2
  %13 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %13, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %10) #2
  store ptr null, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  br label %14

14:                                               ; preds = %84, %3
  %15 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %16 = icmp ne ptr %15, null
  br i1 %16, label %17, label %34

17:                                               ; preds = %14
  %18 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %19 = icmp ne ptr %18, null
  br i1 %19, label %20, label %34

20:                                               ; preds = %17
  %21 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %22 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %21, i32 0, i32 0
  %23 = load i32, ptr %22, align 8, !tbaa !11
  %24 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %25 = icmp ne i32 %23, %24
  br i1 %25, label %32, label %26

26:                                               ; preds = %20
  %27 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %28 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %27, i32 0, i32 0
  %29 = load i32, ptr %28, align 8, !tbaa !11
  %30 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %31 = icmp ne i32 %29, %30
  br label %32

32:                                               ; preds = %26, %20
  %33 = phi i1 [ true, %20 ], [ %31, %26 ]
  br label %34

34:                                               ; preds = %32, %17, %14
  %35 = phi i1 [ false, %17 ], [ false, %14 ], [ %33, %32 ]
  br i1 %35, label %36, label %85

36:                                               ; preds = %34
  %37 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %38 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %39 = icmp eq ptr %37, %38
  br i1 %39, label %40, label %42

40:                                               ; preds = %36
  %41 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  store ptr %41, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  br label %42

42:                                               ; preds = %40, %36
  %43 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %44 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %43, i32 0, i32 0
  %45 = load i32, ptr %44, align 8, !tbaa !11
  %46 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %47 = icmp slt i32 %45, %46
  br i1 %47, label %48, label %52

48:                                               ; preds = %42
  %49 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %50 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %49, i32 0, i32 2
  %51 = load ptr, ptr %50, align 8, !tbaa !13
  store ptr %51, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %63

52:                                               ; preds = %42
  %53 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %54 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %53, i32 0, i32 0
  %55 = load i32, ptr %54, align 8, !tbaa !11
  %56 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %57 = icmp sgt i32 %55, %56
  br i1 %57, label %58, label %62

58:                                               ; preds = %52
  %59 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %60 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %59, i32 0, i32 1
  %61 = load ptr, ptr %60, align 8, !tbaa !14
  store ptr %61, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %62

62:                                               ; preds = %58, %52
  br label %63

63:                                               ; preds = %62, %48
  %64 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %65 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %64, i32 0, i32 0
  %66 = load i32, ptr %65, align 8, !tbaa !11
  %67 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %68 = icmp slt i32 %66, %67
  br i1 %68, label %69, label %73

69:                                               ; preds = %63
  %70 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %71 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %70, i32 0, i32 2
  %72 = load ptr, ptr %71, align 8, !tbaa !13
  store ptr %72, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  br label %84

73:                                               ; preds = %63
  %74 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %75 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %74, i32 0, i32 0
  %76 = load i32, ptr %75, align 8, !tbaa !11
  %77 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %78 = icmp sgt i32 %76, %77
  br i1 %78, label %79, label %83

79:                                               ; preds = %73
  %80 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %81 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %80, i32 0, i32 1
  %82 = load ptr, ptr %81, align 8, !tbaa !14
  store ptr %82, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  br label %83

83:                                               ; preds = %79, %73
  br label %84

84:                                               ; preds = %83, %69
  br label %14, !llvm.loop !15

85:                                               ; preds = %34
  %86 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %87 = icmp ne ptr %86, null
  br i1 %87, label %88, label %93

88:                                               ; preds = %85
  %89 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %90 = icmp ne ptr %89, null
  br i1 %90, label %91, label %93

91:                                               ; preds = %88
  %92 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  store ptr %92, ptr %4, align 8
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %94

93:                                               ; preds = %88, %85
  store ptr null, ptr %4, align 8
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %94

94:                                               ; preds = %93, %91
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #2
  %95 = load ptr, ptr %4, align 8
  ret ptr %95
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 #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 = !{!12, !10, i64 0}
!12 = !{!"_ZTS4Node", !10, i64 0, !6, i64 8, !6, i64 16}
!13 = !{!12, !6, i64 16}
!14 = !{!12, !6, i64 8}
!15 = distinct !{!15, !16}
!16 = !{!"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(read, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef ptr @_Z3LCAP4Nodeii(ptr noundef readonly %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %.not46 = icmp eq ptr %0, null
  br i1 %.not46, label %.critedge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %3, %20
  %.043 = phi ptr [ %spec.select, %20 ], [ null, %3 ]
  %.03142 = phi ptr [ %.132, %20 ], [ %0, %3 ]
  %.03341 = phi ptr [ %.134, %20 ], [ %0, %3 ]
  %4 = load i32, ptr %.03341, align 8, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %4, %1
  br i1 %.not, label %5, label %.critedge3

5:                                                ; preds = %.lr.ph
  %6 = load i32, ptr %.03142, align 8, !tbaa !5
  %.not40 = icmp eq i32 %6, %2
  br i1 %.not40, label %.critedge, label %.critedge3

.critedge3:                                       ; preds = %.lr.ph, %5
  %7 = icmp eq ptr %.03341, %.03142
  %spec.select = select i1 %7, ptr %.03341, ptr %.043
  %8 = icmp slt i32 %4, %1
  br i1 %8, label %.sink.split, label %9

9:                                                ; preds = %.critedge3
  %10 = icmp sgt i32 %4, %1
  br i1 %10, label %.sink.split, label %13

.sink.split:                                      ; preds = %9, %.critedge3
  %.sink47 = phi i64 [ 16, %.critedge3 ], [ 8, %9 ]
  %11 = getelementptr inbounds i8, ptr %.03341, i64 %.sink47
  %12 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !11
  br label %13

13:                                               ; preds = %.sink.split, %9
  %.134 = phi ptr [ %.03341, %9 ], [ %12, %.sink.split ]
  %14 = load i32, ptr %.03142, align 8, !tbaa !5
  %15 = icmp slt i32 %14, %2
  br i1 %15, label %.sink.split48, label %16

16:                                               ; preds = %13
  %17 = icmp sgt i32 %14, %2
  br i1 %17, label %.sink.split48, label %20

.sink.split48:                                    ; preds = %16, %13
  %.sink49 = phi i64 [ 16, %13 ], [ 8, %16 ]
  %18 = getelementptr inbounds i8, ptr %.03142, i64 %.sink49
  %19 = load ptr, ptr %18, align 8, !tbaa !11
  br label %20

20:                                               ; preds = %.sink.split48, %16
  %.132 = phi ptr [ %.03142, %16 ], [ %19, %.sink.split48 ]
  %21 = icmp ne ptr %.134, null
  %22 = icmp ne ptr %.132, null
  %or.cond = select i1 %21, i1 %22, i1 false
  br i1 %or.cond, label %.lr.ph, label %.critedge, !llvm.loop !12

.critedge:                                        ; preds = %5, %20, %3
  %.0. = phi ptr [ null, %3 ], [ null, %20 ], [ %.043, %5 ]
  ret ptr %.0.
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn 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, !7, i64 0}
!6 = !{!"_ZTS4Node", !7, i64 0, !10, i64 8, !10, i64 16}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!10 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!11 = !{!10, !10, i64 0}
!12 = distinct !{!12, !13}
!13 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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