; LLVM IR from ahr9n/psolving-paradigms :: 4.dynamic-programming/05.coin-change/UVa 10626 - Buying Coke.ll (Z2dpiiii)

; 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"

@c = external dso_local global i32, align 4
@memo = external dso_local global [701 x [201 x [51 x i32]]], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z2dpiiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) #0 {
  %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 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
  %16 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  store i32 %3, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %17 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %18 = load i32, ptr @c, align 4, !tbaa !5
  %19 = icmp eq i32 %17, %18
  br i1 %19, label %20, label %21

20:                                               ; preds = %4
  store i32 0, ptr %5, align 4
  br label %134

21:                                               ; preds = %4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %10) #3
  %22 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds [701 x [201 x [51 x i32]]], ptr @memo, i64 0, i64 %23
  %25 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = getelementptr inbounds [201 x [51 x i32]], ptr %24, i64 0, i64 %26
  %28 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds [51 x i32], ptr %27, i64 0, i64 %29
  store ptr %30, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %31 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  %33 = xor i32 %32, -1
  %34 = icmp ne i32 %33, 0
  br i1 %34, label %35, label %38

35:                                               ; preds = %21
  %36 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  store i32 %37, ptr %5, align 4
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %133

38:                                               ; preds = %21
  %39 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  store i32 1061109567, ptr %39, align 4, !tbaa !5
  %40 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %41 = icmp sge i32 %40, 1
  br i1 %41, label %42, label %56

42:                                               ; preds = %38
  %43 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #3
  %44 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %45 = add nsw i32 %44, 1
  %46 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %47 = add nsw i32 %46, 2
  %48 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %50 = sub nsw i32 %49, 1
  %51 = call noundef i32 @_Z2dpiiii(i32 noundef %45, i32 noundef %47, i32 noundef %48, i32 noundef %50)
  %52 = add nsw i32 1, %51
  store i32 %52, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %53 = call noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZSt3minIiERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %43, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %12)
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !5
  %55 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  store i32 %54, ptr %55, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #3
  br label %56

56:                                               ; preds = %42, %38
  %57 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %58 = icmp sge i32 %57, 2
  br i1 %58, label %59, label %73

59:                                               ; preds = %56
  %60 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #3
  %61 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %62 = add nsw i32 %61, 1
  %63 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %64 = add nsw i32 %63, 2
  %65 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %66 = sub nsw i32 %65, 2
  %67 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %68 = call noundef i32 @_Z2dpiiii(i32 noundef %62, i32 noundef %64, i32 noundef %66, i32 noundef %67)
  %69 = add nsw i32 2, %68
  store i32 %69, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %70 = call noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZSt3minIiERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %60, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %13)
  %71 = load i32, ptr %70, align 4, !tbaa !5
  %72 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  store i32 %71, ptr %72, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #3
  br label %73

73:                                               ; preds = %59, %56
  %74 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %75 = icmp sge i32 %74, 8
  br i1 %75, label %76, label %89

76:                                               ; preds = %73
  %77 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #3
  %78 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %79 = add nsw i32 %78, 1
  %80 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %81 = sub nsw i32 %80, 8
  %82 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %83 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %84 = call noundef i32 @_Z2dpiiii(i32 noundef %79, i32 noundef %81, i32 noundef %82, i32 noundef %83)
  %85 = add nsw i32 8, %84
  store i32 %85, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %86 = call noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZSt3minIiERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %77, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %14)
  %87 = load i32, ptr %86, align 4, !tbaa !5
  %88 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  store i32 %87, ptr %88, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #3
  br label %89

89:                                               ; preds = %76, %73
  %90 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %91 = icmp sge i32 %90, 3
  br i1 %91, label %92, label %110

92:                                               ; preds = %89
  %93 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %94 = icmp sge i32 %93, 1
  br i1 %94, label %95, label %110

95:                                               ; preds = %92
  %96 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %15) #3
  %97 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %98 = add nsw i32 %97, 1
  %99 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %100 = sub nsw i32 %99, 3
  %101 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %102 = add nsw i32 %101, 1
  %103 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %104 = sub nsw i32 %103, 1
  %105 = call noundef i32 @_Z2dpiiii(i32 noundef %98, i32 noundef %100, i32 noundef %102, i32 noundef %104)
  %106 = add nsw i32 4, %105
  store i32 %106, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %107 = call noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZSt3minIiERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %96, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %15)
  %108 = load i32, ptr %107, align 4, !tbaa !5
  %109 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  store i32 %108, ptr %109, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %15) #3
  br label %110

110:                                              ; preds = %95, %92, %89
  %111 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %112 = icmp sge i32 %111, 3
  br i1 %112, label %113, label %130

113:                                              ; preds = %110
  %114 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %115 = icmp sge i32 %114, 1
  br i1 %115, label %116, label %130

116:                                              ; preds = %113
  %117 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %16) #3
  %118 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %119 = add nsw i32 %118, 1
  %120 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %121 = sub nsw i32 %120, 3
  %122 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %123 = sub nsw i32 %122, 1
  %124 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %125 = call noundef i32 @_Z2dpiiii(i32 noundef %119, i32 noundef %121, i32 noundef %123, i32 noundef %124)
  %126 = add nsw i32 4, %125
  store i32 %126, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %127 = call noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZSt3minIiERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %117, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %16)
  %128 = load i32, ptr %127, align 4, !tbaa !5
  %129 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  store i32 %128, ptr %129, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %16) #3
  br label %130

130:                                              ; preds = %116, %113, %110
  %131 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %132 = load i32, ptr %131, align 4, !tbaa !5
  store i32 %132, ptr %5, align 4
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %133

133:                                              ; preds = %130, %35
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %10) #3
  br label %134

134:                                              ; preds = %133, %20
  %135 = load i32, ptr %5, align 4
  ret i32 %135
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZSt3minIiERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4), ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4)) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

attributes #0 = { mustprogress 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 = { inlinehint 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 #3 = { 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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"any pointer", !7, i64 0}


; 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"

@c = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@memo = external dso_local global [701 x [201 x [51 x i32]]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z2dpiiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %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 = load i32, ptr @c, align 4, !tbaa !5
  %11 = icmp eq i32 %10, %0
  br i1 %11, label %72, label %12

12:                                               ; preds = %4
  %13 = sext i32 %1 to i64
  %14 = sext i32 %2 to i64
  %15 = sext i32 %3 to i64
  %16 = getelementptr inbounds [701 x [201 x [51 x i32]]], ptr @memo, i64 0, i64 %13, i64 %14, i64 %15
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %17, -1
  br i1 %.not, label %18, label %72

18:                                               ; preds = %12
  store i32 1061109567, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %19 = icmp sgt i32 %3, 0
  br i1 %19, label %20, label %28

20:                                               ; preds = %18
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr nonnull %5) #3
  %21 = add nsw i32 %0, 1
  %22 = add nsw i32 %1, 2
  %23 = add nsw i32 %3, -1
  %24 = tail call noundef i32 @_Z2dpiiii(i32 noundef %21, i32 noundef %22, i32 noundef %2, i32 noundef %23)
  %25 = add nsw i32 %24, 1
  store i32 %25, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %26 = call noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZSt3minIiERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %16, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %5)
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  store i32 %27, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr nonnull %5) #3
  br label %28

28:                                               ; preds = %20, %18
  %29 = phi i32 [ %27, %20 ], [ 1061109567, %18 ]
  %30 = icmp sgt i32 %2, 1
  br i1 %30, label %31, label %39

31:                                               ; preds = %28
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr nonnull %6) #3
  %32 = add nsw i32 %0, 1
  %33 = add nsw i32 %1, 2
  %34 = add nsw i32 %2, -2
  %35 = call noundef i32 @_Z2dpiiii(i32 noundef %32, i32 noundef %33, i32 noundef %34, i32 noundef %3)
  %36 = add nsw i32 %35, 2
  store i32 %36, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %37 = call noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZSt3minIiERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %16, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %6)
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  store i32 %38, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr nonnull %6) #3
  br label %39

39:                                               ; preds = %31, %28
  %40 = phi i32 [ %38, %31 ], [ %29, %28 ]
  %41 = icmp sgt i32 %1, 7
  br i1 %41, label %42, label %49

42:                                               ; preds = %39
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr nonnull %7) #3
  %43 = add nsw i32 %0, 1
  %44 = add nsw i32 %1, -8
  %45 = call noundef i32 @_Z2dpiiii(i32 noundef %43, i32 noundef %44, i32 noundef %2, i32 noundef %3)
  %46 = add nsw i32 %45, 8
  store i32 %46, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %47 = call noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZSt3minIiERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %16, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %7)
  %48 = load i32, ptr %47, align 4, !tbaa !5
  store i32 %48, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr nonnull %7) #3
  br label %49

49:                                               ; preds = %42, %39
  %50 = phi i32 [ %48, %42 ], [ %40, %39 ]
  %51 = icmp sgt i32 %1, 2
  %or.cond = and i1 %51, %19
  br i1 %or.cond, label %52, label %61

52:                                               ; preds = %49
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr nonnull %8) #3
  %53 = add nsw i32 %0, 1
  %54 = add nsw i32 %1, -3
  %55 = add nsw i32 %2, 1
  %56 = add nsw i32 %3, -1
  %57 = call noundef i32 @_Z2dpiiii(i32 noundef %53, i32 noundef %54, i32 noundef %55, i32 noundef %56)
  %58 = add nsw i32 %57, 4
  store i32 %58, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %59 = call noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZSt3minIiERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %16, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %8)
  %60 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !5
  store i32 %60, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr nonnull %8) #3
  br label %61

61:                                               ; preds = %52, %49
  %62 = phi i32 [ %60, %52 ], [ %50, %49 ]
  %63 = icmp sgt i32 %2, 0
  %or.cond3 = and i1 %51, %63
  br i1 %or.cond3, label %64, label %72

64:                                               ; preds = %61
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr nonnull %9) #3
  %65 = add nsw i32 %0, 1
  %66 = add nsw i32 %1, -3
  %67 = add nsw i32 %2, -1
  %68 = call noundef i32 @_Z2dpiiii(i32 noundef %65, i32 noundef %66, i32 noundef %67, i32 noundef %3)
  %69 = add nsw i32 %68, 4
  store i32 %69, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %70 = call noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZSt3minIiERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %16, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %9)
  %71 = load i32, ptr %70, align 4, !tbaa !5
  store i32 %71, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr nonnull %9) #3
  br label %72

72:                                               ; preds = %61, %64, %12, %4
  %.1 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %17, %12 ], [ %71, %64 ], [ %62, %61 ]
  ret i32 %.1
}

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZSt3minIiERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4), ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4)) local_unnamed_addr #2

; Function Attrs: mustprogress 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 = { mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #2 = { inlinehint 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 #3 = { 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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass