; LLVM IR from freddiev4/dailyprogrammerchallenges :: Easy Challenges/Challenge 0048 Easy/solution (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 void @even_odd(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %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
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store i32 -1, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 -1, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %10 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %11 = sub nsw i32 %10, 1
  store i32 %11, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %12

12:                                               ; preds = %93, %2
  %13 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %14 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %15 = icmp slt i32 %13, %14
  br i1 %15, label %16, label %95

16:                                               ; preds = %12
  %17 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %18 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %17, i64 %19
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !9
  %22 = srem i32 %21, 2
  %23 = icmp eq i32 %22, 1
  br i1 %23, label %24, label %33

24:                                               ; preds = %16
  %25 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %26 = icmp ne i32 %25, -1
  br i1 %26, label %27, label %29

27:                                               ; preds = %24
  %28 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %31

29:                                               ; preds = %24
  %30 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %31

31:                                               ; preds = %29, %27
  %32 = phi i32 [ %28, %27 ], [ %30, %29 ]
  store i32 %32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %33

33:                                               ; preds = %31, %16
  %34 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %35 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds i32, ptr %34, i64 %36
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !9
  %39 = srem i32 %38, 2
  %40 = icmp eq i32 %39, 0
  br i1 %40, label %41, label %50

41:                                               ; preds = %33
  %42 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %43 = icmp ne i32 %42, -1
  br i1 %43, label %44, label %46

44:                                               ; preds = %41
  %45 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %48

46:                                               ; preds = %41
  %47 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %48

48:                                               ; preds = %46, %44
  %49 = phi i32 [ %45, %44 ], [ %47, %46 ]
  store i32 %49, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %50

50:                                               ; preds = %48, %33
  %51 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %52 = icmp ne i32 %51, -1
  br i1 %52, label %53, label %76

53:                                               ; preds = %50
  %54 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %55 = icmp ne i32 %54, -1
  br i1 %55, label %56, label %76

56:                                               ; preds = %53
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %57 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %58 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = getelementptr inbounds i32, ptr %57, i64 %59
  %61 = load i32, ptr %60, align 4, !tbaa !9
  store i32 %61, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %62 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %63 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %64 = sext i32 %63 to i64
  %65 = getelementptr inbounds i32, ptr %62, i64 %64
  %66 = load i32, ptr %65, align 4, !tbaa !9
  %67 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %68 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = getelementptr inbounds i32, ptr %67, i64 %69
  store i32 %66, ptr %70, align 4, !tbaa !9
  %71 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %72 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %73 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %74 = sext i32 %73 to i64
  %75 = getelementptr inbounds i32, ptr %72, i64 %74
  store i32 %71, ptr %75, align 4, !tbaa !9
  store i32 -1, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 -1, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %76

76:                                               ; preds = %56, %53, %50
  %77 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %78 = icmp eq i32 %77, -1
  br i1 %78, label %79, label %82

79:                                               ; preds = %76
  %80 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %81 = add nsw i32 %80, 1
  store i32 %81, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %84

82:                                               ; preds = %76
  %83 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %84

84:                                               ; preds = %82, %79
  %85 = phi i32 [ %81, %79 ], [ %83, %82 ]
  store i32 %85, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %86 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %87 = icmp eq i32 %86, -1
  br i1 %87, label %88, label %91

88:                                               ; preds = %84
  %89 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %90 = add nsw i32 %89, -1
  store i32 %90, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %93

91:                                               ; preds = %84
  %92 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %93

93:                                               ; preds = %91, %88
  %94 = phi i32 [ %90, %88 ], [ %92, %91 ]
  store i32 %94, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %12, !llvm.loop !11

95:                                               ; preds = %12
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #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 @even_odd(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp sgt i32 %1, 1
  br i1 %3, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %2
  %4 = add nsw i32 %1, -1
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %30
  %.056 = phi i32 [ %31, %30 ], [ 0, %.lr.ph.preheader ]
  %.03055 = phi i32 [ %.24148, %30 ], [ -1, %.lr.ph.preheader ]
  %.03154 = phi i32 [ %.2333950, %30 ], [ -1, %.lr.ph.preheader ]
  %.03453 = phi i32 [ %spec.select52, %30 ], [ %4, %.lr.ph.preheader ]
  %5 = zext nneg i32 %.056 to i64
  %6 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %5
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %8 = and i32 %7, -2147483647
  %9 = icmp eq i32 %8, 1
  %.not = icmp eq i32 %.03154, -1
  %10 = and i1 %.not, %9
  %.132 = select i1 %10, i32 %.056, i32 %.03154
  %.132.fr = freeze i32 %.132
  %11 = sext i32 %.03453 to i64
  %12 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %11
  %13 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %14 = and i32 %13, 1
  %15 = icmp eq i32 %14, 0
  %.not35 = icmp eq i32 %.03055, -1
  %16 = and i1 %15, %.not35
  %.1 = select i1 %16, i32 %.03453, i32 %.03055
  %.1.fr = freeze i32 %.1
  %17 = icmp ne i32 %.132.fr, -1
  %18 = icmp ne i32 %.1.fr, -1
  %or.cond = and i1 %17, %18
  br i1 %or.cond, label %.thread44, label %25

.thread44:                                        ; preds = %.lr.ph
  %19 = sext i32 %.132.fr to i64
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %19
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %22 = sext i32 %.1.fr to i64
  %23 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %22
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  store i32 %24, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  store i32 %21, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  br label %30

25:                                               ; preds = %.lr.ph
  %26 = icmp eq i32 %.132.fr, -1
  %27 = zext i1 %26 to i32
  %28 = icmp eq i32 %.1.fr, -1
  %29 = sext i1 %28 to i32
  br label %30

30:                                               ; preds = %25, %.thread44
  %.sink = phi i32 [ %29, %25 ], [ -1, %.thread44 ]
  %.pn = phi i32 [ %27, %25 ], [ 1, %.thread44 ]
  %.2333950 = phi i32 [ %.132.fr, %25 ], [ -1, %.thread44 ]
  %.24148 = phi i32 [ %.1.fr, %25 ], [ -1, %.thread44 ]
  %31 = add nuw nsw i32 %.056, %.pn
  %spec.select52 = add nsw i32 %.03453, %.sink
  %32 = icmp slt i32 %31, %spec.select52
  br i1 %32, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %30, %2
  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: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GlobalOptPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass