; LLVM IR from div-bargali/Data-Structures-and-Algorithms :: C++/Data-Structures/Array/Sum_of_two_arrays.ll (Z14sumOfTwoArraysPiiS_iS_)

; 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 void @_Z14sumOfTwoArraysPiiS_iS_(ptr noundef %0, i32 noundef %1, ptr noundef %2, i32 noundef %3, ptr noundef %4) #0 {
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca ptr, align 8
  %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 %6, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store ptr %2, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  store i32 %3, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  store ptr %4, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %16 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %17 = sub nsw i32 %16, 1
  store i32 %17, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %18 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %19 = sub nsw i32 %18, 1
  store i32 %19, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #2
  %20 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %20, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #2
  store i32 0, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %15) #2
  store i32 0, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %21 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %22 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %23 = icmp sge i32 %21, %22
  br i1 %23, label %24, label %69

24:                                               ; preds = %5
  %25 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %25, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %26

26:                                               ; preds = %41, %24
  %27 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %28 = icmp sge i32 %27, 0
  br i1 %28, label %29, label %63

29:                                               ; preds = %26
  %30 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  store i32 %30, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %31 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %32 = icmp sge i32 %31, 0
  br i1 %32, label %33, label %41

33:                                               ; preds = %29
  %34 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %35 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %36 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = getelementptr inbounds i32, ptr %35, i64 %37
  %39 = load i32, ptr %38, align 4, !tbaa !9
  %40 = add nsw i32 %34, %39
  store i32 %40, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  br label %41

41:                                               ; preds = %33, %29
  %42 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %43 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds i32, ptr %42, i64 %44
  %46 = load i32, ptr %45, align 4, !tbaa !9
  %47 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %48 = add nsw i32 %46, %47
  store i32 %48, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %49 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %50 = srem i32 %49, 10
  %51 = load ptr, ptr %10, 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 %15, align 4, !tbaa !9
  %56 = sdiv i32 %55, 10
  store i32 %56, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %57 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %58 = add nsw i32 %57, -1
  store i32 %58, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %59 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %60 = add nsw i32 %59, -1
  store i32 %60, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %61 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %62 = add nsw i32 %61, -1
  store i32 %62, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %26, !llvm.loop !11

63:                                               ; preds = %26
  %64 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %65 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %66 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %67 = sext i32 %66 to i64
  %68 = getelementptr inbounds i32, ptr %65, i64 %67
  store i32 %64, ptr %68, align 4, !tbaa !9
  br label %113

69:                                               ; preds = %5
  %70 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  store i32 %70, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %71

71:                                               ; preds = %92, %69
  %72 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %73 = icmp sge i32 %72, 0
  br i1 %73, label %74, label %107

74:                                               ; preds = %71
  %75 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %76 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %77 = sext i32 %76 to i64
  %78 = getelementptr inbounds i32, ptr %75, i64 %77
  %79 = load i32, ptr %78, align 4, !tbaa !9
  %80 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %81 = add nsw i32 %79, %80
  store i32 %81, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %82 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %83 = icmp sge i32 %82, 0
  br i1 %83, label %84, label %92

84:                                               ; preds = %74
  %85 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %86 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %87 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %88 = sext i32 %87 to i64
  %89 = getelementptr inbounds i32, ptr %86, i64 %88
  %90 = load i32, ptr %89, align 4, !tbaa !9
  %91 = add nsw i32 %85, %90
  store i32 %91, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  br label %92

92:                                               ; preds = %84, %74
  %93 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %94 = srem i32 %93, 10
  %95 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %96 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %97 = sext i32 %96 to i64
  %98 = getelementptr inbounds i32, ptr %95, i64 %97
  store i32 %94, ptr %98, align 4, !tbaa !9
  %99 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %100 = sdiv i32 %99, 10
  store i32 %100, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %101 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %102 = add nsw i32 %101, -1
  store i32 %102, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %103 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %104 = add nsw i32 %103, -1
  store i32 %104, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %105 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %106 = add nsw i32 %105, -1
  store i32 %106, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %71, !llvm.loop !13

107:                                              ; preds = %71
  %108 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %109 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %110 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %111 = sext i32 %110 to i64
  %112 = getelementptr inbounds i32, ptr %109, i64 %111
  store i32 %108, ptr %112, align 4, !tbaa !9
  br label %113

113:                                              ; preds = %107, %63
  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
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #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 = { 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"}
!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: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @_Z14sumOfTwoArraysPiiS_iS_(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, ptr nocapture noundef readonly %2, i32 noundef %3, ptr nocapture noundef writeonly %4) local_unnamed_addr #0 {
  %6 = add i32 %1, -1
  %7 = add i32 %3, -1
  %.not = icmp slt i32 %1, %3
  br i1 %.not, label %.preheader, label %.preheader53

.preheader53:                                     ; preds = %5
  %8 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %8, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %.preheader53
  %9 = zext nneg i32 %1 to i64
  %10 = zext nneg i32 %6 to i64
  br label %.lr.ph

.preheader:                                       ; preds = %5
  %11 = icmp sgt i32 %3, 0
  br i1 %11, label %.lr.ph63.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph63.preheader:                               ; preds = %.preheader
  %12 = zext nneg i32 %3 to i64
  %13 = zext nneg i32 %7 to i64
  br label %.lr.ph63

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %20
  %indvars.iv70 = phi i64 [ %10, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next71, %20 ]
  %indvars.iv = phi i64 [ %9, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next, %20 ]
  %.04357 = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %26, %20 ]
  %.04755 = phi i32 [ %7, %.lr.ph.preheader ], [ %27, %20 ]
  %14 = icmp sgt i32 %.04755, -1
  br i1 %14, label %15, label %20

15:                                               ; preds = %.lr.ph
  %16 = zext nneg i32 %.04755 to i64
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %16
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %19 = add nsw i32 %18, %.04357
  br label %20

20:                                               ; preds = %15, %.lr.ph
  %.0 = phi i32 [ %19, %15 ], [ %.04357, %.lr.ph ]
  %21 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv70
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %23 = add nsw i32 %22, %.0
  %24 = srem i32 %23, 10
  %25 = getelementptr inbounds i32, ptr %4, i64 %indvars.iv
  store i32 %24, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %26 = sdiv i32 %23, 10
  %27 = add nsw i32 %.04755, -1
  %indvars.iv.next71 = add nsw i64 %indvars.iv70, -1
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  %28 = icmp sgt i64 %indvars.iv70, 0
  br i1 %28, label %.lr.ph, label %._crit_edge.loopexit, !llvm.loop !9

._crit_edge.loopexit:                             ; preds = %20
  %29 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv.next to i32
  br label %._crit_edge

.lr.ph63:                                         ; preds = %.lr.ph63.preheader, %39
  %indvars.iv77 = phi i64 [ %13, %.lr.ph63.preheader ], [ %indvars.iv.next78, %39 ]
  %indvars.iv75 = phi i64 [ %12, %.lr.ph63.preheader ], [ %indvars.iv.next76, %39 ]
  %.14462 = phi i32 [ 0, %.lr.ph63.preheader ], [ %42, %39 ]
  %.15059 = phi i32 [ %6, %.lr.ph63.preheader ], [ %43, %39 ]
  %30 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %indvars.iv77
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %32 = add nsw i32 %31, %.14462
  %33 = icmp sgt i32 %.15059, -1
  br i1 %33, label %34, label %39

34:                                               ; preds = %.lr.ph63
  %35 = zext nneg i32 %.15059 to i64
  %36 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %35
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  %38 = add nsw i32 %37, %32
  br label %39

39:                                               ; preds = %34, %.lr.ph63
  %.1 = phi i32 [ %38, %34 ], [ %32, %.lr.ph63 ]
  %40 = srem i32 %.1, 10
  %41 = getelementptr inbounds i32, ptr %4, i64 %indvars.iv75
  store i32 %40, ptr %41, align 4, !tbaa !5
  %42 = sdiv i32 %.1, 10
  %43 = add nsw i32 %.15059, -1
  %indvars.iv.next78 = add nsw i64 %indvars.iv77, -1
  %indvars.iv.next76 = add nsw i64 %indvars.iv75, -1
  %44 = icmp sgt i64 %indvars.iv77, 0
  br i1 %44, label %.lr.ph63, label %._crit_edge64.loopexit, !llvm.loop !11

._crit_edge64.loopexit:                           ; preds = %39
  %45 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv.next76 to i32
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %.preheader, %._crit_edge64.loopexit, %.preheader53, %._crit_edge.loopexit
  %.146.lcssa.sink = phi i32 [ %1, %.preheader53 ], [ %29, %._crit_edge.loopexit ], [ %3, %.preheader ], [ %45, %._crit_edge64.loopexit ]
  %.144.lcssa.sink = phi i32 [ 0, %.preheader53 ], [ %26, %._crit_edge.loopexit ], [ 0, %.preheader ], [ %42, %._crit_edge64.loopexit ]
  %46 = sext i32 %.146.lcssa.sink to i64
  %47 = getelementptr inbounds i32, ptr %4, i64 %46
  store i32 %.144.lcssa.sink, ptr %47, align 4, !tbaa !5
  ret void
}

attributes #0 = { mustprogress 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++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}


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