; LLVM IR from LeetCode-in-C/LeetCode-in-C :: src/main/c/g0101_0200/s0169_majority_element (Solution)

; 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 i32 @majorityElement(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %11 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %12 = getelementptr inbounds i32, ptr %11, i64 0
  %13 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  store i32 %13, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 1, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %14

14:                                               ; preds = %44, %2
  %15 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %16 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %17 = icmp slt i32 %15, %16
  br i1 %17, label %19, label %18

18:                                               ; preds = %14
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %47

19:                                               ; preds = %14
  %20 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds i32, ptr %20, i64 %22
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !9
  %25 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %26 = icmp eq i32 %24, %25
  br i1 %26, label %27, label %30

27:                                               ; preds = %19
  %28 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %29 = add nsw i32 %28, 1
  store i32 %29, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %43

30:                                               ; preds = %19
  %31 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %32 = icmp sgt i32 %31, 1
  br i1 %32, label %33, label %36

33:                                               ; preds = %30
  %34 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %35 = add nsw i32 %34, -1
  store i32 %35, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %42

36:                                               ; preds = %30
  %37 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %38 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = getelementptr inbounds i32, ptr %37, i64 %39
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !9
  store i32 %41, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %42

42:                                               ; preds = %36, %33
  br label %43

43:                                               ; preds = %42, %27
  br label %44

44:                                               ; preds = %43
  %45 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %46 = add nsw i32 %45, 1
  store i32 %46, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %14, !llvm.loop !11

47:                                               ; preds = %18
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %48

48:                                               ; preds = %65, %47
  %49 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %50 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %51 = icmp slt i32 %49, %50
  br i1 %51, label %53, label %52

52:                                               ; preds = %48
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %68

53:                                               ; preds = %48
  %54 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = getelementptr inbounds i32, ptr %54, i64 %56
  %58 = load i32, ptr %57, align 4, !tbaa !9
  %59 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %60 = icmp eq i32 %58, %59
  br i1 %60, label %61, label %64

61:                                               ; preds = %53
  %62 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %63 = add nsw i32 %62, 1
  store i32 %63, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %64

64:                                               ; preds = %61, %53
  br label %65

65:                                               ; preds = %64
  %66 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %67 = add nsw i32 %66, 1
  store i32 %67, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %48, !llvm.loop !13

68:                                               ; preds = %52
  %69 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %70 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %71 = sdiv i32 %70, 2
  %72 = add nsw i32 %71, 1
  %73 = icmp sge i32 %69, %72
  br i1 %73, label %74, label %76

74:                                               ; preds = %68
  %75 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %75, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %10, align 4
  br label %77

76:                                               ; preds = %68
  store i32 -1, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %10, align 4
  br label %77

77:                                               ; preds = %76, %74
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %78 = load i32, ptr %3, align 4
  ret i32 %78
}

; 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"}
!13 = distinct !{!13, !12}


; 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: read) uwtable
define dso_local i32 @majorityElement(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %4 = icmp sgt i32 %1, 1
  br i1 %4, label %.lr.ph.preheader, label %.preheader

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

.lr.ph.preheader.new:                             ; preds = %.lr.ph.preheader
  %unroll_iter = and i64 %5, -2
  %invariant.gep = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  br label %.lr.ph

.preheader.loopexit.unr-lcssa.loopexit:           ; preds = %37
  %7 = icmp sgt i32 %.125.1, 1
  br label %.preheader.loopexit.unr-lcssa

.preheader.loopexit.unr-lcssa:                    ; preds = %.preheader.loopexit.unr-lcssa.loopexit, %.lr.ph.preheader
  %.1.lcssa.ph = phi i32 [ poison, %.lr.ph.preheader ], [ %.1.1, %.preheader.loopexit.unr-lcssa.loopexit ]
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 1, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next.1, %.preheader.loopexit.unr-lcssa.loopexit ]
  %.02332.unr = phi i32 [ %3, %.lr.ph.preheader ], [ %.1.1, %.preheader.loopexit.unr-lcssa.loopexit ]
  %.02431.unr = phi i1 [ false, %.lr.ph.preheader ], [ %7, %.preheader.loopexit.unr-lcssa.loopexit ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.preheader, label %.lr.ph.epil

.lr.ph.epil:                                      ; preds = %.preheader.loopexit.unr-lcssa
  %8 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.unr
  %9 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %10 = icmp eq i32 %9, %.02332.unr
  %spec.select30.epil = select i1 %.02431.unr, i32 %.02332.unr, i32 %9
  %.1.epil = select i1 %10, i32 %.02332.unr, i32 %spec.select30.epil
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.lr.ph.epil, %.preheader.loopexit.unr-lcssa, %2
  %.023.lcssa = phi i32 [ %3, %2 ], [ %.1.lcssa.ph, %.preheader.loopexit.unr-lcssa ], [ %.1.epil, %.lr.ph.epil ]
  %11 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %11, label %.lr.ph36.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph36.preheader:                               ; preds = %.preheader
  %wide.trip.count42 = zext nneg i32 %1 to i64
  %min.iters.check = icmp ult i32 %1, 8
  br i1 %min.iters.check, label %.lr.ph36.preheader46, label %vector.ph

.lr.ph36.preheader46:                             ; preds = %middle.block, %.lr.ph36.preheader
  %indvars.iv39.ph = phi i64 [ 0, %.lr.ph36.preheader ], [ %n.vec, %middle.block ]
  %.234.ph = phi i32 [ 0, %.lr.ph36.preheader ], [ %21, %middle.block ]
  br label %.lr.ph36

vector.ph:                                        ; preds = %.lr.ph36.preheader
  %n.vec = and i64 %wide.trip.count42, 2147483640
  %broadcast.splatinsert = insertelement <4 x i32> poison, i32 %.023.lcssa, i64 0
  %broadcast.splat = shufflevector <4 x i32> %broadcast.splatinsert, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
  br label %vector.body

vector.body:                                      ; preds = %vector.body, %vector.ph
  %index = phi i64 [ 0, %vector.ph ], [ %index.next, %vector.body ]
  %vec.phi = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %vector.ph ], [ %18, %vector.body ]
  %vec.phi44 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %vector.ph ], [ %19, %vector.body ]
  %12 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %index
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %12, i64 16
  %wide.load = load <4 x i32>, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %wide.load45 = load <4 x i32>, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %14 = icmp eq <4 x i32> %wide.load, %broadcast.splat
  %15 = icmp eq <4 x i32> %wide.load45, %broadcast.splat
  %16 = zext <4 x i1> %14 to <4 x i32>
  %17 = zext <4 x i1> %15 to <4 x i32>
  %18 = add <4 x i32> %vec.phi, %16
  %19 = add <4 x i32> %vec.phi44, %17
  %index.next = add nuw i64 %index, 8
  %20 = icmp eq i64 %index.next, %n.vec
  br i1 %20, label %middle.block, label %vector.body, !llvm.loop !9

middle.block:                                     ; preds = %vector.body
  %bin.rdx = add <4 x i32> %19, %18
  %21 = tail call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %bin.rdx)
  %cmp.n = icmp eq i64 %n.vec, %wide.trip.count42
  br i1 %cmp.n, label %._crit_edge, label %.lr.ph36.preheader46

.lr.ph:                                           ; preds = %37, %.lr.ph.preheader.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 1, %.lr.ph.preheader.new ], [ %indvars.iv.next.1, %37 ]
  %.02332 = phi i32 [ %3, %.lr.ph.preheader.new ], [ %.1.1, %37 ]
  %.02431 = phi i32 [ 1, %.lr.ph.preheader.new ], [ %.125.1, %37 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %niter.next.1, %37 ]
  %22 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %24 = icmp eq i32 %23, %.02332
  br i1 %24, label %25, label %27

25:                                               ; preds = %.lr.ph
  %26 = add nsw i32 %.02431, 1
  br label %.lr.ph.1

27:                                               ; preds = %.lr.ph
  %28 = icmp sgt i32 %.02431, 1
  %29 = add nsw i32 %.02431, -1
  %spec.select29 = select i1 %28, i32 %29, i32 1
  %spec.select30 = select i1 %28, i32 %.02332, i32 %23
  br label %.lr.ph.1

.lr.ph.1:                                         ; preds = %27, %25
  %.125 = phi i32 [ %26, %25 ], [ %spec.select29, %27 ]
  %.1 = phi i32 [ %.02332, %25 ], [ %spec.select30, %27 ]
  %gep = getelementptr inbounds i32, ptr %invariant.gep, i64 %indvars.iv
  %30 = load i32, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  %31 = icmp eq i32 %30, %.1
  br i1 %31, label %35, label %32

32:                                               ; preds = %.lr.ph.1
  %33 = icmp sgt i32 %.125, 1
  %34 = add nsw i32 %.125, -1
  %spec.select29.1 = select i1 %33, i32 %34, i32 1
  %spec.select30.1 = select i1 %33, i32 %.1, i32 %30
  br label %37

35:                                               ; preds = %.lr.ph.1
  %36 = add nsw i32 %.125, 1
  br label %37

37:                                               ; preds = %35, %32
  %.125.1 = phi i32 [ %36, %35 ], [ %spec.select29.1, %32 ]
  %.1.1 = phi i32 [ %.1, %35 ], [ %spec.select30.1, %32 ]
  %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 %.preheader.loopexit.unr-lcssa.loopexit, label %.lr.ph, !llvm.loop !13

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph36, %middle.block, %.preheader
  %.2.lcssa = phi i32 [ 0, %.preheader ], [ %21, %middle.block ], [ %spec.select, %.lr.ph36 ]
  %38 = sdiv i32 %1, 2
  %.not.not = icmp sgt i32 %.2.lcssa, %38
  %.023. = select i1 %.not.not, i32 %.023.lcssa, i32 -1
  ret i32 %.023.

.lr.ph36:                                         ; preds = %.lr.ph36.preheader46, %.lr.ph36
  %indvars.iv39 = phi i64 [ %indvars.iv.next40, %.lr.ph36 ], [ %indvars.iv39.ph, %.lr.ph36.preheader46 ]
  %.234 = phi i32 [ %spec.select, %.lr.ph36 ], [ %.234.ph, %.lr.ph36.preheader46 ]
  %39 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv39
  %40 = load i32, ptr %39, align 4, !tbaa !5
  %41 = icmp eq i32 %40, %.023.lcssa
  %42 = zext i1 %41 to i32
  %spec.select = add nuw nsw i32 %.234, %42
  %indvars.iv.next40 = add nuw nsw i64 %indvars.iv39, 1
  %exitcond43.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next40, %wide.trip.count42
  br i1 %exitcond43.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph36, !llvm.loop !14
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32>) #1

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind 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" }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }

!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, !11, !12}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = !{!"llvm.loop.isvectorized", i32 1}
!12 = !{!"llvm.loop.unroll.runtime.disable"}
!13 = distinct !{!13, !10}
!14 = distinct !{!14, !10, !12, !11}


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