; LLVM IR from fetlang/fetlang :: src/Fraction.ll (ZN8Fraction6reduceEv)

; 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"

%class.Fraction = type { i64, i64 }

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_ZN8Fraction6reduceEv(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(16) %0) #0 align 2 {
  %2 = alloca ptr, align 8
  %3 = alloca i64, align 8
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca i64, align 8
  store ptr %0, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %6 = load ptr, ptr %2, align 8
  %7 = getelementptr inbounds %class.Fraction, ptr %6, i32 0, i32 1
  %8 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %9 = icmp slt i64 %8, 0
  br i1 %9, label %10, label %19

10:                                               ; preds = %1
  %11 = getelementptr inbounds %class.Fraction, ptr %6, i32 0, i32 1
  %12 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %13 = sub nsw i64 0, %12
  %14 = getelementptr inbounds %class.Fraction, ptr %6, i32 0, i32 1
  store i64 %13, ptr %14, align 8, !tbaa !9
  %15 = getelementptr inbounds %class.Fraction, ptr %6, i32 0, i32 0
  %16 = load i64, ptr %15, align 8, !tbaa !12
  %17 = sub nsw i64 0, %16
  %18 = getelementptr inbounds %class.Fraction, ptr %6, i32 0, i32 0
  store i64 %17, ptr %18, align 8, !tbaa !12
  br label %19

19:                                               ; preds = %10, %1
  %20 = getelementptr inbounds %class.Fraction, ptr %6, i32 0, i32 1
  %21 = load i64, ptr %20, align 8, !tbaa !9
  %22 = icmp eq i64 %21, 1
  br i1 %22, label %23, label %24

23:                                               ; preds = %19
  br label %80

24:                                               ; preds = %19
  %25 = getelementptr inbounds %class.Fraction, ptr %6, i32 0, i32 1
  %26 = load i64, ptr %25, align 8, !tbaa !9
  %27 = icmp eq i64 %26, 0
  br i1 %27, label %28, label %43

28:                                               ; preds = %24
  %29 = getelementptr inbounds %class.Fraction, ptr %6, i32 0, i32 0
  %30 = load i64, ptr %29, align 8, !tbaa !12
  %31 = icmp eq i64 %30, 0
  br i1 %31, label %32, label %33

32:                                               ; preds = %28
  br label %39

33:                                               ; preds = %28
  %34 = getelementptr inbounds %class.Fraction, ptr %6, i32 0, i32 0
  %35 = load i64, ptr %34, align 8, !tbaa !12
  %36 = icmp sgt i64 %35, 0
  %37 = zext i1 %36 to i64
  %38 = select i1 %36, i32 1, i32 -1
  br label %39

39:                                               ; preds = %33, %32
  %40 = phi i32 [ 0, %32 ], [ %38, %33 ]
  %41 = sext i32 %40 to i64
  %42 = getelementptr inbounds %class.Fraction, ptr %6, i32 0, i32 0
  store i64 %41, ptr %42, align 8, !tbaa !12
  br label %80

43:                                               ; preds = %24
  %44 = getelementptr inbounds %class.Fraction, ptr %6, i32 0, i32 0
  %45 = load i64, ptr %44, align 8, !tbaa !12
  %46 = icmp eq i64 %45, 0
  br i1 %46, label %47, label %49

47:                                               ; preds = %43
  %48 = getelementptr inbounds %class.Fraction, ptr %6, i32 0, i32 1
  store i64 1, ptr %48, align 8, !tbaa !9
  br label %80

49:                                               ; preds = %43
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %3) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %5) #2
  br label %50

50:                                               ; preds = %76, %49
  %51 = getelementptr inbounds %class.Fraction, ptr %6, i32 0, i32 0
  %52 = load i64, ptr %51, align 8, !tbaa !12
  store i64 %52, ptr %4, align 8, !tbaa !13
  %53 = getelementptr inbounds %class.Fraction, ptr %6, i32 0, i32 1
  %54 = load i64, ptr %53, align 8, !tbaa !9
  store i64 %54, ptr %5, align 8, !tbaa !13
  %55 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !13
  %56 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !13
  %57 = srem i64 %55, %56
  store i64 %57, ptr %3, align 8, !tbaa !13
  br label %58

58:                                               ; preds = %61, %50
  %59 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !13
  %60 = icmp ne i64 %59, 0
  br i1 %60, label %61, label %67

61:                                               ; preds = %58
  %62 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !13
  store i64 %62, ptr %4, align 8, !tbaa !13
  %63 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !13
  store i64 %63, ptr %5, align 8, !tbaa !13
  %64 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !13
  %65 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !13
  %66 = srem i64 %64, %65
  store i64 %66, ptr %3, align 8, !tbaa !13
  br label %58, !llvm.loop !14

67:                                               ; preds = %58
  %68 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !13
  %69 = getelementptr inbounds %class.Fraction, ptr %6, i32 0, i32 0
  %70 = load i64, ptr %69, align 8, !tbaa !12
  %71 = sdiv i64 %70, %68
  store i64 %71, ptr %69, align 8, !tbaa !12
  %72 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !13
  %73 = getelementptr inbounds %class.Fraction, ptr %6, i32 0, i32 1
  %74 = load i64, ptr %73, align 8, !tbaa !9
  %75 = sdiv i64 %74, %72
  store i64 %75, ptr %73, align 8, !tbaa !9
  br label %76

76:                                               ; preds = %67
  %77 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !13
  %78 = icmp ne i64 1, %77
  br i1 %78, label %50, label %79, !llvm.loop !16

79:                                               ; preds = %76
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %3) #2
  br label %80

80:                                               ; preds = %79, %47, %39, %23
  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, !11, i64 8}
!10 = !{!"_ZTS8Fraction", !11, i64 0, !11, i64 8}
!11 = !{!"long", !7, i64 0}
!12 = !{!10, !11, i64 0}
!13 = !{!11, !11, i64 0}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!16 = distinct !{!16, !15}


; 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 @_ZN8Fraction6reduceEv(ptr nocapture noundef nonnull align 8 dereferenceable(16) %0) local_unnamed_addr #0 align 2 {
  %2 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %3 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %4 = icmp slt i64 %3, 0
  br i1 %4, label %5, label %9

5:                                                ; preds = %1
  %6 = sub nsw i64 0, %3
  store i64 %6, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %7 = load i64, ptr %0, align 8, !tbaa !10
  %8 = sub nsw i64 0, %7
  store i64 %8, ptr %0, align 8, !tbaa !10
  br label %9

9:                                                ; preds = %5, %1
  %.promoted18 = phi i64 [ %6, %5 ], [ %3, %1 ]
  switch i64 %.promoted18, label %15 [
    i64 1, label %25
    i64 0, label %10
  ]

10:                                               ; preds = %9
  %11 = load i64, ptr %0, align 8, !tbaa !10
  %12 = icmp eq i64 %11, 0
  %.inv = icmp slt i64 %11, 1
  %13 = select i1 %.inv, i64 -1, i64 1
  %14 = select i1 %12, i64 0, i64 %13
  store i64 %14, ptr %0, align 8, !tbaa !10
  br label %25

15:                                               ; preds = %9
  %16 = load i64, ptr %0, align 8, !tbaa !10
  %17 = icmp eq i64 %16, 0
  br i1 %17, label %18, label %.preheader

18:                                               ; preds = %15
  store i64 1, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  br label %25

.preheader:                                       ; preds = %15, %._crit_edge
  %19 = phi i64 [ %24, %._crit_edge ], [ %.promoted18, %15 ]
  %20 = phi i64 [ %23, %._crit_edge ], [ %16, %15 ]
  %21 = srem i64 %20, %19
  %.not15 = icmp eq i64 %21, 0
  br i1 %.not15, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader, %.lr.ph
  %.017 = phi i64 [ %.01016, %.lr.ph ], [ %19, %.preheader ]
  %.01016 = phi i64 [ %22, %.lr.ph ], [ %21, %.preheader ]
  %22 = srem i64 %.017, %.01016
  %.not = icmp eq i64 %22, 0
  br i1 %.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !11

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph, %.preheader
  %.0.lcssa = phi i64 [ %19, %.preheader ], [ %.01016, %.lr.ph ]
  %23 = sdiv i64 %20, %.0.lcssa
  %24 = sdiv i64 %19, %.0.lcssa
  %.not14 = icmp eq i64 %.0.lcssa, 1
  br i1 %.not14, label %.loopexit, label %.preheader, !llvm.loop !13

.loopexit:                                        ; preds = %._crit_edge
  store i64 %23, ptr %0, align 8, !tbaa !10
  store i64 %24, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  br label %25

25:                                               ; preds = %.loopexit, %9, %18, %10
  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, !7, i64 8}
!6 = !{!"_ZTS8Fraction", !7, i64 0, !7, i64 8}
!7 = !{!"long", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!10 = !{!6, !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}


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