; LLVM IR from kaynewbie/algorithm :: algorithm/LeetCode/Easy (merge-sorted-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: nounwind uwtable
define dso_local void @merge(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, ptr noundef %3, i32 noundef %4, i32 noundef %5) #0 {
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca ptr, align 8
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca i32, align 4
  %14 = alloca i32, align 4
  %15 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  store ptr %3, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  store i32 %4, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  store i32 %5, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %15) #2
  %16 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %17 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %18 = add nsw i32 %16, %17
  %19 = sub nsw i32 %18, 1
  store i32 %19, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %20 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %21 = sub nsw i32 %20, 1
  store i32 %21, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %22 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %23 = sub nsw i32 %22, 1
  store i32 %23, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  br label %24

24:                                               ; preds = %95, %6
  %25 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %26 = icmp sge i32 %25, 0
  br i1 %26, label %27, label %98

27:                                               ; preds = %24
  %28 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %29 = icmp slt i32 %28, 0
  br i1 %29, label %30, label %42

30:                                               ; preds = %27
  %31 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds i32, ptr %31, i64 %33
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !9
  %36 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %37 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = getelementptr inbounds i32, ptr %36, i64 %38
  store i32 %35, ptr %39, align 4, !tbaa !9
  %40 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %41 = add nsw i32 %40, -1
  store i32 %41, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  br label %95

42:                                               ; preds = %27
  %43 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %44 = icmp slt i32 %43, 0
  br i1 %44, label %45, label %57

45:                                               ; preds = %42
  %46 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %47 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = getelementptr inbounds i32, ptr %46, i64 %48
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !9
  %51 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds i32, ptr %51, i64 %53
  store i32 %50, ptr %54, align 4, !tbaa !9
  %55 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %56 = add nsw i32 %55, -1
  store i32 %56, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  br label %94

57:                                               ; preds = %42
  %58 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %59 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds i32, ptr %58, i64 %60
  %62 = load i32, ptr %61, align 4, !tbaa !9
  %63 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %64 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds i32, ptr %63, i64 %65
  %67 = load i32, ptr %66, align 4, !tbaa !9
  %68 = icmp sge i32 %62, %67
  br i1 %68, label %69, label %81

69:                                               ; preds = %57
  %70 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %71 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %72 = sext i32 %71 to i64
  %73 = getelementptr inbounds i32, ptr %70, i64 %72
  %74 = load i32, ptr %73, align 4, !tbaa !9
  %75 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %76 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %77 = sext i32 %76 to i64
  %78 = getelementptr inbounds i32, ptr %75, i64 %77
  store i32 %74, ptr %78, align 4, !tbaa !9
  %79 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %80 = add nsw i32 %79, -1
  store i32 %80, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  br label %93

81:                                               ; preds = %57
  %82 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %83 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = getelementptr inbounds i32, ptr %82, i64 %84
  %86 = load i32, ptr %85, align 4, !tbaa !9
  %87 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %88 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %89 = sext i32 %88 to i64
  %90 = getelementptr inbounds i32, ptr %87, i64 %89
  store i32 %86, ptr %90, align 4, !tbaa !9
  %91 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %92 = add nsw i32 %91, -1
  store i32 %92, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  br label %93

93:                                               ; preds = %81, %69
  br label %94

94:                                               ; preds = %93, %45
  br label %95

95:                                               ; preds = %94, %30
  %96 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %97 = add nsw i32 %96, -1
  store i32 %97, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %24, !llvm.loop !11

98:                                               ; preds = %24
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %15) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #2
  ret void
}

; 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 = { 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: nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @merge(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, ptr nocapture noundef readonly %3, i32 noundef %4, i32 noundef %5) local_unnamed_addr #0 {
  %7 = add nsw i32 %5, %2
  %8 = icmp sgt i32 %7, 0
  br i1 %8, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %6
  %9 = add nsw i32 %5, -1
  %10 = add nsw i32 %2, -1
  %11 = zext nneg i32 %7 to i64
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %39
  %indvars.iv = phi i64 [ %11, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next, %39 ]
  %.038 = phi i32 [ %9, %.lr.ph.preheader ], [ %.1, %39 ]
  %.03137 = phi i32 [ %10, %.lr.ph.preheader ], [ %.132, %39 ]
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  %12 = icmp slt i32 %.03137, 0
  br i1 %12, label %13, label %20

13:                                               ; preds = %.lr.ph
  %14 = sext i32 %.038 to i64
  %15 = getelementptr inbounds i32, ptr %3, i64 %14
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %17 = and i64 %indvars.iv.next, 4294967295
  %18 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %17
  store i32 %16, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %19 = add nsw i32 %.038, -1
  br label %39

20:                                               ; preds = %.lr.ph
  %21 = icmp slt i32 %.038, 0
  %22 = zext nneg i32 %.03137 to i64
  %23 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %22
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  br i1 %21, label %25, label %29

25:                                               ; preds = %20
  %26 = and i64 %indvars.iv.next, 4294967295
  %27 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %26
  store i32 %24, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  %28 = add nsw i32 %.03137, -1
  br label %39

29:                                               ; preds = %20
  %30 = zext nneg i32 %.038 to i64
  %31 = getelementptr inbounds i32, ptr %3, i64 %30
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp slt i32 %24, %32
  %33 = and i64 %indvars.iv.next, 4294967295
  %34 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %33
  br i1 %.not, label %37, label %35

35:                                               ; preds = %29
  store i32 %24, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  %36 = add nsw i32 %.03137, -1
  br label %39

37:                                               ; preds = %29
  store i32 %32, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  %38 = add nsw i32 %.038, -1
  br label %39

39:                                               ; preds = %25, %37, %35, %13
  %.132 = phi i32 [ %.03137, %13 ], [ %28, %25 ], [ %36, %35 ], [ %.03137, %37 ]
  %.1 = phi i32 [ %19, %13 ], [ %.038, %25 ], [ %.038, %35 ], [ %38, %37 ]
  %40 = trunc nuw i64 %indvars.iv to i32
  %41 = icmp sgt i32 %40, 1
  br i1 %41, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %39, %6
  ret void
}

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) 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: EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass