; LLVM IR from LeoVen/C-Macro-Collections :: examples (ice_cream)

; 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.queue = type { ptr, i64, i64, i64, i64, i32, ptr, ptr }
%struct.queue_fval = type { ptr, ptr, ptr, ptr, ptr, ptr }

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local ptr @q_new_custom(i64 noundef, ptr noundef, ptr noundef, ptr noundef) #0

; 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

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @q_copy_of(ptr noundef %0) #0 {
  %2 = alloca ptr, align 8
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i64, align 8
  %7 = alloca i64, align 8
  %8 = alloca i64, align 8
  %9 = alloca i64, align 8
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #2
  %10 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %11 = getelementptr inbounds %struct.queue, ptr %10, i32 0, i32 1
  %12 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %13 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %14 = getelementptr inbounds %struct.queue, ptr %13, i32 0, i32 6
  %15 = load ptr, ptr %14, align 8, !tbaa !13
  %16 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %17 = getelementptr inbounds %struct.queue, ptr %16, i32 0, i32 7
  %18 = load ptr, ptr %17, align 8, !tbaa !14
  %19 = call ptr @q_new_custom(i64 noundef %12, ptr noundef %15, ptr noundef %18, ptr noundef null)
  store ptr %19, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %20 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %21 = icmp ne ptr %20, null
  br i1 %21, label %25, label %22

22:                                               ; preds = %1
  %23 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %24 = getelementptr inbounds %struct.queue, ptr %23, i32 0, i32 5
  store i32 7, ptr %24, align 8, !tbaa !15
  store ptr null, ptr %2, align 8
  store i32 1, ptr %5, align 4
  br label %120

25:                                               ; preds = %1
  %26 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %27 = getelementptr inbounds %struct.queue, ptr %26, i32 0, i32 6
  %28 = load ptr, ptr %27, align 8, !tbaa !13
  %29 = getelementptr inbounds %struct.queue_fval, ptr %28, i32 0, i32 1
  %30 = load ptr, ptr %29, align 8, !tbaa !16
  %31 = icmp ne ptr %30, null
  br i1 %31, label %32, label %71

32:                                               ; preds = %25
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #2
  %33 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %34 = getelementptr inbounds %struct.queue, ptr %33, i32 0, i32 3
  %35 = load i64, ptr %34, align 8, !tbaa !18
  store i64 %35, ptr %6, align 8, !tbaa !19
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #2
  store i64 0, ptr %7, align 8, !tbaa !19
  br label %36

36:                                               ; preds = %67, %32
  %37 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !19
  %38 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %39 = getelementptr inbounds %struct.queue, ptr %38, i32 0, i32 2
  %40 = load i64, ptr %39, align 8, !tbaa !20
  %41 = icmp ult i64 %37, %40
  br i1 %41, label %43, label %42

42:                                               ; preds = %36
  store i32 2, ptr %5, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #2
  br label %70

43:                                               ; preds = %36
  %44 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %45 = getelementptr inbounds %struct.queue, ptr %44, i32 0, i32 6
  %46 = load ptr, ptr %45, align 8, !tbaa !13
  %47 = getelementptr inbounds %struct.queue_fval, ptr %46, i32 0, i32 1
  %48 = load ptr, ptr %47, align 8, !tbaa !16
  %49 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %50 = getelementptr inbounds %struct.queue, ptr %49, i32 0, i32 0
  %51 = load ptr, ptr %50, align 8, !tbaa !21
  %52 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !19
  %53 = getelementptr inbounds ptr, ptr %51, i64 %52
  %54 = load ptr, ptr %53, align 8, !tbaa !5
  %55 = call ptr %48(ptr noundef %54)
  %56 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %57 = getelementptr inbounds %struct.queue, ptr %56, i32 0, i32 0
  %58 = load ptr, ptr %57, align 8, !tbaa !21
  %59 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !19
  %60 = getelementptr inbounds ptr, ptr %58, i64 %59
  store ptr %55, ptr %60, align 8, !tbaa !5
  %61 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !19
  %62 = add i64 %61, 1
  %63 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %64 = getelementptr inbounds %struct.queue, ptr %63, i32 0, i32 1
  %65 = load i64, ptr %64, align 8, !tbaa !9
  %66 = urem i64 %62, %65
  store i64 %66, ptr %6, align 8, !tbaa !19
  br label %67

67:                                               ; preds = %43
  %68 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !19
  %69 = add i64 %68, 1
  store i64 %69, ptr %7, align 8, !tbaa !19
  br label %36, !llvm.loop !22

70:                                               ; preds = %42
  br label %104

71:                                               ; preds = %25
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #2
  %72 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %73 = getelementptr inbounds %struct.queue, ptr %72, i32 0, i32 3
  %74 = load i64, ptr %73, align 8, !tbaa !18
  store i64 %74, ptr %8, align 8, !tbaa !19
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #2
  store i64 0, ptr %9, align 8, !tbaa !19
  br label %75

75:                                               ; preds = %100, %71
  %76 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !19
  %77 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %78 = getelementptr inbounds %struct.queue, ptr %77, i32 0, i32 2
  %79 = load i64, ptr %78, align 8, !tbaa !20
  %80 = icmp ult i64 %76, %79
  br i1 %80, label %82, label %81

81:                                               ; preds = %75
  store i32 5, ptr %5, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #2
  br label %103

82:                                               ; preds = %75
  %83 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %84 = getelementptr inbounds %struct.queue, ptr %83, i32 0, i32 0
  %85 = load ptr, ptr %84, align 8, !tbaa !21
  %86 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !19
  %87 = getelementptr inbounds ptr, ptr %85, i64 %86
  %88 = load ptr, ptr %87, align 8, !tbaa !5
  %89 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %90 = getelementptr inbounds %struct.queue, ptr %89, i32 0, i32 0
  %91 = load ptr, ptr %90, align 8, !tbaa !21
  %92 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !19
  %93 = getelementptr inbounds ptr, ptr %91, i64 %92
  store ptr %88, ptr %93, align 8, !tbaa !5
  %94 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !19
  %95 = add i64 %94, 1
  %96 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %97 = getelementptr inbounds %struct.queue, ptr %96, i32 0, i32 1
  %98 = load i64, ptr %97, align 8, !tbaa !9
  %99 = urem i64 %95, %98
  store i64 %99, ptr %8, align 8, !tbaa !19
  br label %100

100:                                              ; preds = %82
  %101 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !19
  %102 = add i64 %101, 1
  store i64 %102, ptr %9, align 8, !tbaa !19
  br label %75, !llvm.loop !24

103:                                              ; preds = %81
  br label %104

104:                                              ; preds = %103, %70
  %105 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %106 = getelementptr inbounds %struct.queue, ptr %105, i32 0, i32 2
  %107 = load i64, ptr %106, align 8, !tbaa !20
  %108 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %109 = getelementptr inbounds %struct.queue, ptr %108, i32 0, i32 2
  store i64 %107, ptr %109, align 8, !tbaa !20
  %110 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %111 = getelementptr inbounds %struct.queue, ptr %110, i32 0, i32 3
  store i64 0, ptr %111, align 8, !tbaa !18
  %112 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %113 = getelementptr inbounds %struct.queue, ptr %112, i32 0, i32 2
  %114 = load i64, ptr %113, align 8, !tbaa !20
  %115 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %116 = getelementptr inbounds %struct.queue, ptr %115, i32 0, i32 4
  store i64 %114, ptr %116, align 8, !tbaa !25
  %117 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %118 = getelementptr inbounds %struct.queue, ptr %117, i32 0, i32 5
  store i32 0, ptr %118, align 8, !tbaa !15
  %119 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %119, ptr %2, align 8
  store i32 1, ptr %5, align 4
  br label %120

120:                                              ; preds = %104, %22
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #2
  %121 = load ptr, ptr %2, align 8
  ret ptr %121
}

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 8}
!10 = !{!"queue", !6, i64 0, !11, i64 8, !11, i64 16, !11, i64 24, !11, i64 32, !12, i64 40, !6, i64 48, !6, i64 56}
!11 = !{!"long", !7, i64 0}
!12 = !{!"int", !7, i64 0}
!13 = !{!10, !6, i64 48}
!14 = !{!10, !6, i64 56}
!15 = !{!10, !12, i64 40}
!16 = !{!17, !6, i64 8}
!17 = !{!"queue_fval", !6, i64 0, !6, i64 8, !6, i64 16, !6, i64 24, !6, i64 32, !6, i64 40}
!18 = !{!10, !11, i64 24}
!19 = !{!11, !11, i64 0}
!20 = !{!10, !11, i64 16}
!21 = !{!10, !6, i64 0}
!22 = distinct !{!22, !23}
!23 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!24 = distinct !{!24, !23}
!25 = !{!10, !11, i64 32}


; 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: nounwind uwtable
declare dso_local ptr @q_new_custom(i64 noundef, ptr noundef, ptr noundef, ptr noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @q_copy_of(ptr nocapture noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %3 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %4 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 48
  %5 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !12
  %6 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 56
  %7 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !13
  %8 = tail call ptr @q_new_custom(i64 noundef %3, ptr noundef %5, ptr noundef %7, ptr noundef null)
  %.not = icmp eq ptr %8, null
  br i1 %.not, label %67, label %9

9:                                                ; preds = %1
  %10 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !12
  %11 = getelementptr inbounds i8, ptr %10, i64 8
  %12 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !14
  %.not39 = icmp eq ptr %12, null
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %14 = load i64, ptr %13, align 8, !tbaa !16
  %.not47 = icmp eq i64 %14, 0
  br i1 %.not39, label %33, label %15

15:                                               ; preds = %9
  br i1 %.not47, label %.loopexit, label %.lr.ph.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %15
  %16 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 24
  %17 = load i64, ptr %16, align 8, !tbaa !17
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %.lr.ph
  %.03542 = phi i64 [ %30, %.lr.ph ], [ 0, %.lr.ph.preheader ]
  %.03641 = phi i64 [ %29, %.lr.ph ], [ %17, %.lr.ph.preheader ]
  %18 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !12
  %19 = getelementptr inbounds i8, ptr %18, i64 8
  %20 = load ptr, ptr %19, align 8, !tbaa !14
  %21 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !18
  %22 = getelementptr inbounds ptr, ptr %21, i64 %.03641
  %23 = load ptr, ptr %22, align 8, !tbaa !19
  %24 = tail call ptr %20(ptr noundef %23) #1
  %25 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !18
  %26 = getelementptr inbounds ptr, ptr %25, i64 %.03542
  store ptr %24, ptr %26, align 8, !tbaa !19
  %27 = add i64 %.03641, 1
  %28 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %29 = urem i64 %27, %28
  %30 = add nuw i64 %.03542, 1
  %31 = load i64, ptr %13, align 8, !tbaa !16
  %32 = icmp ult i64 %30, %31
  br i1 %32, label %.lr.ph, label %.loopexit, !llvm.loop !20

33:                                               ; preds = %9
  br i1 %.not47, label %.loopexit, label %.lr.ph45

.lr.ph45:                                         ; preds = %33
  %34 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 24
  %35 = load i64, ptr %34, align 8, !tbaa !17
  %36 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %xtraiter = and i64 %14, 1
  %37 = icmp eq i64 %14, 1
  br i1 %37, label %.loopexit.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph45.new

.lr.ph45.new:                                     ; preds = %.lr.ph45
  %unroll_iter = and i64 %14, -2
  br label %38

38:                                               ; preds = %38, %.lr.ph45.new
  %.044 = phi i64 [ 0, %.lr.ph45.new ], [ %55, %38 ]
  %.03443 = phi i64 [ %35, %.lr.ph45.new ], [ %54, %38 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph45.new ], [ %niter.next.1, %38 ]
  %39 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !18
  %40 = getelementptr inbounds ptr, ptr %39, i64 %.03443
  %41 = load ptr, ptr %40, align 8, !tbaa !19
  %42 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !18
  %43 = getelementptr inbounds ptr, ptr %42, i64 %.044
  store ptr %41, ptr %43, align 8, !tbaa !19
  %44 = add i64 %.03443, 1
  %45 = urem i64 %44, %36
  %.fr = freeze i64 %45
  %46 = or disjoint i64 %.044, 1
  %47 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !18
  %48 = getelementptr inbounds ptr, ptr %47, i64 %.fr
  %49 = load ptr, ptr %48, align 8, !tbaa !19
  %50 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !18
  %51 = getelementptr inbounds ptr, ptr %50, i64 %46
  store ptr %49, ptr %51, align 8, !tbaa !19
  %52 = add i64 %.fr, 1
  %53 = icmp eq i64 %52, %36
  %54 = select i1 %53, i64 0, i64 %52
  %55 = add nuw i64 %.044, 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 %.loopexit.loopexit.unr-lcssa, label %38, !llvm.loop !22

.loopexit.loopexit.unr-lcssa:                     ; preds = %38, %.lr.ph45
  %.044.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph45 ], [ %55, %38 ]
  %.03443.unr = phi i64 [ %35, %.lr.ph45 ], [ %54, %38 ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.loopexit, label %.loopexit.loopexit.epilog-lcssa

.loopexit.loopexit.epilog-lcssa:                  ; preds = %.loopexit.loopexit.unr-lcssa
  %56 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !18
  %57 = getelementptr inbounds ptr, ptr %56, i64 %.03443.unr
  %58 = load ptr, ptr %57, align 8, !tbaa !19
  %59 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !18
  %60 = getelementptr inbounds ptr, ptr %59, i64 %.044.unr
  store ptr %58, ptr %60, align 8, !tbaa !19
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %.lr.ph, %.loopexit.loopexit.epilog-lcssa, %.loopexit.loopexit.unr-lcssa, %15, %33
  %61 = phi i64 [ 0, %15 ], [ 0, %33 ], [ %14, %.loopexit.loopexit.unr-lcssa ], [ %14, %.loopexit.loopexit.epilog-lcssa ], [ %31, %.lr.ph ]
  %62 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %63 = getelementptr inbounds i8, ptr %8, i64 16
  store i64 %61, ptr %63, align 8, !tbaa !16
  %64 = getelementptr inbounds i8, ptr %8, i64 24
  store i64 0, ptr %64, align 8, !tbaa !17
  %65 = load i64, ptr %62, align 8, !tbaa !16
  %66 = getelementptr inbounds i8, ptr %8, i64 32
  store i64 %65, ptr %66, align 8, !tbaa !23
  br label %67

67:                                               ; preds = %1, %.loopexit
  %.sink = phi i32 [ 0, %.loopexit ], [ 7, %1 ]
  %68 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 40
  store i32 %.sink, ptr %68, align 8, !tbaa !24
  ret ptr %8
}

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 = { 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, !10, i64 8}
!6 = !{!"queue", !7, i64 0, !10, i64 8, !10, i64 16, !10, i64 24, !10, i64 32, !11, i64 40, !7, i64 48, !7, i64 56}
!7 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!"long", !8, i64 0}
!11 = !{!"int", !8, i64 0}
!12 = !{!6, !7, i64 48}
!13 = !{!6, !7, i64 56}
!14 = !{!15, !7, i64 8}
!15 = !{!"queue_fval", !7, i64 0, !7, i64 8, !7, i64 16, !7, i64 24, !7, i64 32, !7, i64 40}
!16 = !{!6, !10, i64 16}
!17 = !{!6, !10, i64 24}
!18 = !{!6, !7, i64 0}
!19 = !{!7, !7, i64 0}
!20 = distinct !{!20, !21}
!21 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!22 = distinct !{!22, !21}
!23 = !{!6, !10, i64 32}
!24 = !{!6, !11, i64 40}


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