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

; 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.BinaryTree = type { ptr, i64, i32, ptr, ptr }
%struct.BinaryTreeNode = type { i32, i8, ptr, ptr, ptr }

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden ptr @tree_impl_get_node(ptr noundef, i32 noundef) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local zeroext i1 @tree_equals(ptr noundef %0, ptr noundef %1) #1 {
  %3 = alloca i1, align 1
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i8, align 1
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %10 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %11 = getelementptr inbounds %struct.BinaryTree, ptr %10, i32 0, i32 2
  store i32 0, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %12 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %13 = getelementptr inbounds %struct.BinaryTree, ptr %12, i32 0, i32 2
  store i32 0, ptr %13, align 8, !tbaa !9
  %14 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %15 = getelementptr inbounds %struct.BinaryTree, ptr %14, i32 0, i32 1
  %16 = load i64, ptr %15, align 8, !tbaa !13
  %17 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %18 = getelementptr inbounds %struct.BinaryTree, ptr %17, i32 0, i32 1
  %19 = load i64, ptr %18, align 8, !tbaa !13
  %20 = icmp ne i64 %16, %19
  br i1 %20, label %21, label %22

21:                                               ; preds = %2
  store i1 false, ptr %3, align 1
  br label %104

22:                                               ; preds = %2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #2
  %23 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %24 = getelementptr inbounds %struct.BinaryTree, ptr %23, i32 0, i32 0
  %25 = load ptr, ptr %24, align 8, !tbaa !14
  store ptr %25, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %7) #2
  store i8 0, ptr %7, align 1, !tbaa !15
  br label %26

26:                                               ; preds = %101, %22
  %27 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %28 = icmp ne ptr %27, null
  br i1 %28, label %29, label %102

29:                                               ; preds = %26
  %30 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !15, !range !17, !noundef !18
  %31 = trunc i8 %30 to i1
  br i1 %31, label %43, label %32

32:                                               ; preds = %29
  br label %33

33:                                               ; preds = %38, %32
  %34 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %35 = getelementptr inbounds %struct.BinaryTreeNode, ptr %34, i32 0, i32 3
  %36 = load ptr, ptr %35, align 8, !tbaa !19
  %37 = icmp ne ptr %36, null
  br i1 %37, label %38, label %42

38:                                               ; preds = %33
  %39 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %40 = getelementptr inbounds %struct.BinaryTreeNode, ptr %39, i32 0, i32 3
  %41 = load ptr, ptr %40, align 8, !tbaa !19
  store ptr %41, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  br label %33, !llvm.loop !21

42:                                               ; preds = %33
  br label %43

43:                                               ; preds = %42, %29
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #2
  %44 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %45 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %46 = getelementptr inbounds %struct.BinaryTreeNode, ptr %45, i32 0, i32 0
  %47 = load i32, ptr %46, align 8, !tbaa !23
  %48 = call ptr @tree_impl_get_node(ptr noundef %44, i32 noundef %47)
  store ptr %48, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %49 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %50 = icmp eq ptr %49, null
  br i1 %50, label %51, label %52

51:                                               ; preds = %43
  store i1 false, ptr %3, align 1
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %99

52:                                               ; preds = %43
  store i8 1, ptr %7, align 1, !tbaa !15
  %53 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %54 = getelementptr inbounds %struct.BinaryTreeNode, ptr %53, i32 0, i32 2
  %55 = load ptr, ptr %54, align 8, !tbaa !24
  %56 = icmp ne ptr %55, null
  br i1 %56, label %57, label %61

57:                                               ; preds = %52
  store i8 0, ptr %7, align 1, !tbaa !15
  %58 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %59 = getelementptr inbounds %struct.BinaryTreeNode, ptr %58, i32 0, i32 2
  %60 = load ptr, ptr %59, align 8, !tbaa !24
  store ptr %60, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  br label %98

61:                                               ; preds = %52
  %62 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %63 = getelementptr inbounds %struct.BinaryTreeNode, ptr %62, i32 0, i32 4
  %64 = load ptr, ptr %63, align 8, !tbaa !25
  %65 = icmp ne ptr %64, null
  br i1 %65, label %66, label %96

66:                                               ; preds = %61
  br label %67

67:                                               ; preds = %82, %66
  %68 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %69 = getelementptr inbounds %struct.BinaryTreeNode, ptr %68, i32 0, i32 4
  %70 = load ptr, ptr %69, align 8, !tbaa !25
  %71 = icmp ne ptr %70, null
  br i1 %71, label %72, label %80

72:                                               ; preds = %67
  %73 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %74 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %75 = getelementptr inbounds %struct.BinaryTreeNode, ptr %74, i32 0, i32 4
  %76 = load ptr, ptr %75, align 8, !tbaa !25
  %77 = getelementptr inbounds %struct.BinaryTreeNode, ptr %76, i32 0, i32 2
  %78 = load ptr, ptr %77, align 8, !tbaa !24
  %79 = icmp eq ptr %73, %78
  br label %80

80:                                               ; preds = %72, %67
  %81 = phi i1 [ false, %67 ], [ %79, %72 ]
  br i1 %81, label %82, label %86

82:                                               ; preds = %80
  %83 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %84 = getelementptr inbounds %struct.BinaryTreeNode, ptr %83, i32 0, i32 4
  %85 = load ptr, ptr %84, align 8, !tbaa !25
  store ptr %85, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  br label %67, !llvm.loop !26

86:                                               ; preds = %80
  %87 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %88 = getelementptr inbounds %struct.BinaryTreeNode, ptr %87, i32 0, i32 4
  %89 = load ptr, ptr %88, align 8, !tbaa !25
  %90 = icmp ne ptr %89, null
  br i1 %90, label %92, label %91

91:                                               ; preds = %86
  store i32 3, ptr %9, align 4
  br label %99

92:                                               ; preds = %86
  %93 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %94 = getelementptr inbounds %struct.BinaryTreeNode, ptr %93, i32 0, i32 4
  %95 = load ptr, ptr %94, align 8, !tbaa !25
  store ptr %95, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  br label %97

96:                                               ; preds = %61
  store i32 3, ptr %9, align 4
  br label %99

97:                                               ; preds = %92
  br label %98

98:                                               ; preds = %97, %57
  store i32 0, ptr %9, align 4
  br label %99

99:                                               ; preds = %98, %96, %91, %51
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #2
  %100 = load i32, ptr %9, align 4
  switch i32 %100, label %103 [
    i32 0, label %101
    i32 3, label %102
  ]

101:                                              ; preds = %99
  br label %26, !llvm.loop !27

102:                                              ; preds = %99, %26
  store i1 true, ptr %3, align 1
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %103

103:                                              ; preds = %102, %99
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #2
  br label %104

104:                                              ; preds = %103, %21
  %105 = load i1, ptr %3, align 1
  ret i1 %105
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 #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, !12, i64 16}
!10 = !{!"BinaryTree", !6, i64 0, !11, i64 8, !12, i64 16, !6, i64 24, !6, i64 32}
!11 = !{!"long", !7, i64 0}
!12 = !{!"int", !7, i64 0}
!13 = !{!10, !11, i64 8}
!14 = !{!10, !6, i64 0}
!15 = !{!16, !16, i64 0}
!16 = !{!"_Bool", !7, i64 0}
!17 = !{i8 0, i8 2}
!18 = !{}
!19 = !{!20, !6, i64 16}
!20 = !{!"BinaryTreeNode", !12, i64 0, !7, i64 4, !6, i64 8, !6, i64 16, !6, i64 24}
!21 = distinct !{!21, !22}
!22 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!23 = !{!20, !12, i64 0}
!24 = !{!20, !6, i64 8}
!25 = !{!20, !6, i64 24}
!26 = distinct !{!26, !22}
!27 = distinct !{!27, !22}


; 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 hidden ptr @tree_impl_get_node(ptr noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @tree_equals(ptr nocapture noundef %0, ptr noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  store i32 0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %4 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 16
  store i32 0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %5 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %6 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !12
  %7 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 8
  %8 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !12
  %.not = icmp eq i64 %6, %8
  br i1 %.not, label %9, label %.thread44

9:                                                ; preds = %2
  %10 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !13
  %.not3452 = icmp eq ptr %10, null
  br i1 %.not3452, label %.thread44, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %9, %.lr.ph.backedge
  %.02354 = phi i1 [ %.not36, %.lr.ph.backedge ], [ false, %9 ]
  %.02653 = phi ptr [ %.02653.be, %.lr.ph.backedge ], [ %10, %9 ]
  br i1 %.02354, label %.loopexit, label %.preheader49

.preheader49:                                     ; preds = %.lr.ph, %.preheader49
  %.127 = phi ptr [ %12, %.preheader49 ], [ %.02653, %.lr.ph ]
  %11 = getelementptr inbounds i8, ptr %.127, i64 16
  %12 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !14
  %.not35 = icmp eq ptr %12, null
  br i1 %.not35, label %.loopexit, label %.preheader49, !llvm.loop !16

.loopexit:                                        ; preds = %.preheader49, %.lr.ph
  %.228 = phi ptr [ %.02653, %.lr.ph ], [ %.127, %.preheader49 ]
  %13 = load i32, ptr %.228, align 8, !tbaa !18
  %14 = tail call ptr @tree_impl_get_node(ptr noundef %1, i32 noundef %13)
  %.not63 = icmp ne ptr %14, null
  br i1 %.not63, label %15, label %.thread44

15:                                               ; preds = %.loopexit
  %16 = getelementptr inbounds i8, ptr %.228, i64 8
  %17 = load ptr, ptr %16, align 8, !tbaa !19
  %.not36 = icmp eq ptr %17, null
  br i1 %.not36, label %18, label %.lr.ph.backedge

.lr.ph.backedge:                                  ; preds = %23, %15
  %.02653.be = phi ptr [ %17, %15 ], [ %22, %23 ]
  br label %.lr.ph

18:                                               ; preds = %15
  %19 = getelementptr inbounds i8, ptr %.228, i64 24
  %20 = load ptr, ptr %19, align 8, !tbaa !20
  %.not37 = icmp eq ptr %20, null
  br i1 %.not37, label %.thread44, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %18, %23
  %.329 = phi ptr [ %22, %23 ], [ %.228, %18 ]
  %21 = getelementptr inbounds i8, ptr %.329, i64 24
  %22 = load ptr, ptr %21, align 8, !tbaa !20
  %.not38 = icmp eq ptr %22, null
  br i1 %.not38, label %.thread44, label %23

23:                                               ; preds = %.preheader
  %24 = getelementptr inbounds i8, ptr %22, i64 8
  %25 = load ptr, ptr %24, align 8, !tbaa !19
  %26 = icmp eq ptr %.329, %25
  br i1 %26, label %.preheader, label %.lr.ph.backedge, !llvm.loop !21

.thread44:                                        ; preds = %.loopexit, %18, %.preheader, %9, %2
  %.3 = phi i1 [ false, %2 ], [ true, %9 ], [ true, %.preheader ], [ %.not63, %18 ], [ %.not63, %.loopexit ]
  ret i1 %.3
}

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" }

!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, !11, i64 16}
!6 = !{!"BinaryTree", !7, i64 0, !10, i64 8, !11, i64 16, !7, i64 24, !7, i64 32}
!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, !10, i64 8}
!13 = !{!6, !7, i64 0}
!14 = !{!15, !7, i64 16}
!15 = !{!"BinaryTreeNode", !11, i64 0, !8, i64 4, !7, i64 8, !7, i64 16, !7, i64 24}
!16 = distinct !{!16, !17}
!17 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!18 = !{!15, !11, i64 0}
!19 = !{!15, !7, i64 8}
!20 = !{!15, !7, i64 24}
!21 = distinct !{!21, !17}


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