; LLVM IR from kaynewbie/algorithm :: algorithm/LeetCode/Easy (merge-two-sorted-lists)

; 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.ListNode = type { i32, ptr }

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @mergeTwoLists(ptr noundef %0, ptr noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca ptr, align 8
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %10 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %11 = icmp eq ptr %10, null
  br i1 %11, label %12, label %18

12:                                               ; preds = %2
  %13 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %14 = icmp eq ptr %13, null
  br i1 %14, label %15, label %16

15:                                               ; preds = %12
  store ptr null, ptr %3, align 8
  br label %96

16:                                               ; preds = %12
  %17 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %17, ptr %3, align 8
  br label %96

18:                                               ; preds = %2
  %19 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %20 = icmp eq ptr %19, null
  br i1 %20, label %21, label %23

21:                                               ; preds = %18
  %22 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %22, ptr %3, align 8
  br label %96

23:                                               ; preds = %18
  br label %24

24:                                               ; preds = %23
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #2
  %25 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %25, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #2
  %26 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %26, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #2
  store ptr null, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #2
  store ptr null, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %27 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %28 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %27, i32 0, i32 0
  %29 = load i32, ptr %28, align 8, !tbaa !9
  %30 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %31 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %30, i32 0, i32 0
  %32 = load i32, ptr %31, align 8, !tbaa !9
  %33 = icmp sgt i32 %29, %32
  br i1 %33, label %34, label %40

34:                                               ; preds = %24
  %35 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store ptr %35, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %36 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store ptr %36, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %37 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %38 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %37, i32 0, i32 1
  %39 = load ptr, ptr %38, align 8, !tbaa !12
  store ptr %39, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  br label %46

40:                                               ; preds = %24
  %41 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store ptr %41, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %42 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store ptr %42, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %43 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %44 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %43, i32 0, i32 1
  %45 = load ptr, ptr %44, align 8, !tbaa !12
  store ptr %45, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  br label %46

46:                                               ; preds = %40, %34
  br label %47

47:                                               ; preds = %79, %46
  %48 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %49 = icmp ne ptr %48, null
  br i1 %49, label %50, label %53

50:                                               ; preds = %47
  %51 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %52 = icmp ne ptr %51, null
  br label %53

53:                                               ; preds = %50, %47
  %54 = phi i1 [ false, %47 ], [ %52, %50 ]
  br i1 %54, label %55, label %80

55:                                               ; preds = %53
  %56 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %57 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %56, i32 0, i32 0
  %58 = load i32, ptr %57, align 8, !tbaa !9
  %59 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %60 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %59, i32 0, i32 0
  %61 = load i32, ptr %60, align 8, !tbaa !9
  %62 = icmp sgt i32 %58, %61
  br i1 %62, label %63, label %71

63:                                               ; preds = %55
  %64 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %65 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %66 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %65, i32 0, i32 1
  store ptr %64, ptr %66, align 8, !tbaa !12
  %67 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store ptr %67, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %68 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %69 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %68, i32 0, i32 1
  %70 = load ptr, ptr %69, align 8, !tbaa !12
  store ptr %70, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  br label %79

71:                                               ; preds = %55
  %72 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %73 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %74 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %73, i32 0, i32 1
  store ptr %72, ptr %74, align 8, !tbaa !12
  %75 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store ptr %75, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %76 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %77 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %76, i32 0, i32 1
  %78 = load ptr, ptr %77, align 8, !tbaa !12
  store ptr %78, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  br label %79

79:                                               ; preds = %71, %63
  br label %47, !llvm.loop !13

80:                                               ; preds = %53
  %81 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %82 = icmp eq ptr %81, null
  br i1 %82, label %83, label %87

83:                                               ; preds = %80
  %84 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %85 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %86 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %85, i32 0, i32 1
  store ptr %84, ptr %86, align 8, !tbaa !12
  br label %87

87:                                               ; preds = %83, %80
  %88 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %89 = icmp eq ptr %88, null
  br i1 %89, label %90, label %94

90:                                               ; preds = %87
  %91 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %92 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %93 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %92, i32 0, i32 1
  store ptr %91, ptr %93, align 8, !tbaa !12
  br label %94

94:                                               ; preds = %90, %87
  %95 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  store ptr %95, ptr %3, align 8
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #2
  br label %96

96:                                               ; preds = %94, %21, %16, %15
  %97 = load ptr, ptr %3, align 8
  ret ptr %97
}

; 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, !11, i64 0}
!10 = !{!"ListNode", !11, i64 0, !6, i64 8}
!11 = !{!"int", !7, i64 0}
!12 = !{!10, !6, i64 8}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"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(readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef ptr @mergeTwoLists(ptr noundef %0, ptr noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp eq ptr %0, null
  br i1 %3, label %41, label %4

4:                                                ; preds = %2
  %5 = icmp eq ptr %1, null
  br i1 %5, label %41, label %6

6:                                                ; preds = %4
  %7 = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !5
  %8 = load i32, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %9 = icmp sgt i32 %7, %8
  br i1 %9, label %10, label %13

10:                                               ; preds = %6
  %11 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 8
  %12 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !11
  br label %16

13:                                               ; preds = %6
  %14 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %15 = load ptr, ptr %14, align 8, !tbaa !11
  br label %16

16:                                               ; preds = %13, %10
  %.039 = phi ptr [ %0, %10 ], [ %15, %13 ]
  %.036 = phi ptr [ %12, %10 ], [ %1, %13 ]
  %.0 = phi ptr [ %1, %10 ], [ %0, %13 ]
  %17 = icmp ne ptr %.039, null
  %18 = icmp ne ptr %.036, null
  %19 = select i1 %17, i1 %18, i1 false
  br i1 %19, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %16, %30
  %.148 = phi ptr [ %.2, %30 ], [ %.0, %16 ]
  %.13747 = phi ptr [ %.238, %30 ], [ %.036, %16 ]
  %.14046 = phi ptr [ %.241, %30 ], [ %.039, %16 ]
  %20 = load i32, ptr %.14046, align 8, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr %.13747, align 8, !tbaa !5
  %22 = icmp sgt i32 %20, %21
  %23 = getelementptr inbounds i8, ptr %.148, i64 8
  br i1 %22, label %24, label %27

24:                                               ; preds = %.lr.ph
  store ptr %.13747, ptr %23, align 8, !tbaa !11
  %25 = getelementptr inbounds i8, ptr %.13747, i64 8
  %26 = load ptr, ptr %25, align 8, !tbaa !11
  br label %30

27:                                               ; preds = %.lr.ph
  store ptr %.14046, ptr %23, align 8, !tbaa !11
  %28 = getelementptr inbounds i8, ptr %.14046, i64 8
  %29 = load ptr, ptr %28, align 8, !tbaa !11
  br label %30

30:                                               ; preds = %27, %24
  %.241 = phi ptr [ %.14046, %24 ], [ %29, %27 ]
  %.238 = phi ptr [ %26, %24 ], [ %.13747, %27 ]
  %.2 = phi ptr [ %.13747, %24 ], [ %.14046, %27 ]
  %31 = icmp ne ptr %.241, null
  %32 = icmp ne ptr %.238, null
  %33 = select i1 %31, i1 %32, i1 false
  br i1 %33, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !12

._crit_edge:                                      ; preds = %30, %16
  %.140.lcssa = phi ptr [ %.039, %16 ], [ %.241, %30 ]
  %.137.lcssa = phi ptr [ %.036, %16 ], [ %.238, %30 ]
  %.1.lcssa = phi ptr [ %.0, %16 ], [ %.2, %30 ]
  %34 = icmp eq ptr %.140.lcssa, null
  br i1 %34, label %35, label %37

35:                                               ; preds = %._crit_edge
  %36 = getelementptr inbounds i8, ptr %.1.lcssa, i64 8
  store ptr %.137.lcssa, ptr %36, align 8, !tbaa !11
  br label %37

37:                                               ; preds = %35, %._crit_edge
  %38 = icmp eq ptr %.137.lcssa, null
  br i1 %38, label %39, label %41

39:                                               ; preds = %37
  %40 = getelementptr inbounds i8, ptr %.1.lcssa, i64 8
  store ptr %.140.lcssa, ptr %40, align 8, !tbaa !11
  br label %41

41:                                               ; preds = %2, %37, %39, %4
  %.042 = phi ptr [ %0, %4 ], [ %.0, %39 ], [ %.0, %37 ], [ %1, %2 ]
  ret ptr %.042
}

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


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