; LLVM IR from codemistic/Data-Structures-and-Algorithms :: Arrays (16_Set_Operation)

; 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.Array = type { [10 x i32], i32, i32 }

; 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 allocsize(0)
declare noalias ptr @malloc(i64 noundef) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @Intersection(ptr noundef %0, ptr noundef %1) #2 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca ptr, align 8
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #3
  %9 = call noalias ptr @malloc(i64 noundef 48) #4
  store ptr %9, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %10

10:                                               ; preds = %90, %2
  %11 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %12 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %13 = getelementptr inbounds %struct.Array, ptr %12, i32 0, i32 2
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !11
  %15 = icmp slt i32 %11, %14
  br i1 %15, label %16, label %22

16:                                               ; preds = %10
  %17 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %18 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %19 = getelementptr inbounds %struct.Array, ptr %18, i32 0, i32 2
  %20 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !11
  %21 = icmp slt i32 %17, %20
  br label %22

22:                                               ; preds = %16, %10
  %23 = phi i1 [ false, %10 ], [ %21, %16 ]
  br i1 %23, label %24, label %91

24:                                               ; preds = %22
  %25 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %26 = getelementptr inbounds %struct.Array, ptr %25, i32 0, i32 0
  %27 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %28 = sext i32 %27 to i64
  %29 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %26, i64 0, i64 %28
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !9
  %31 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %32 = getelementptr inbounds %struct.Array, ptr %31, i32 0, i32 0
  %33 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %34 = sext i32 %33 to i64
  %35 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %32, i64 0, i64 %34
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !9
  %37 = icmp slt i32 %30, %36
  br i1 %37, label %38, label %41

38:                                               ; preds = %24
  %39 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %40 = add nsw i32 %39, 1
  store i32 %40, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %90

41:                                               ; preds = %24
  %42 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %43 = getelementptr inbounds %struct.Array, ptr %42, i32 0, i32 0
  %44 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %43, i64 0, i64 %45
  %47 = load i32, ptr %46, align 4, !tbaa !9
  %48 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %49 = getelementptr inbounds %struct.Array, ptr %48, i32 0, i32 0
  %50 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %51 = sext i32 %50 to i64
  %52 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %49, i64 0, i64 %51
  %53 = load i32, ptr %52, align 4, !tbaa !9
  %54 = icmp slt i32 %47, %53
  br i1 %54, label %55, label %58

55:                                               ; preds = %41
  %56 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %57 = add nsw i32 %56, 1
  store i32 %57, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %89

58:                                               ; preds = %41
  %59 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %60 = getelementptr inbounds %struct.Array, ptr %59, i32 0, i32 0
  %61 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %60, i64 0, i64 %62
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !9
  %65 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %66 = getelementptr inbounds %struct.Array, ptr %65, i32 0, i32 0
  %67 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %66, i64 0, i64 %68
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !9
  %71 = icmp eq i32 %64, %70
  br i1 %71, label %72, label %88

72:                                               ; preds = %58
  %73 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %74 = getelementptr inbounds %struct.Array, ptr %73, i32 0, i32 0
  %75 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %76 = add nsw i32 %75, 1
  store i32 %76, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %77 = sext i32 %75 to i64
  %78 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %74, i64 0, i64 %77
  %79 = load i32, ptr %78, align 4, !tbaa !9
  %80 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %81 = getelementptr inbounds %struct.Array, ptr %80, i32 0, i32 0
  %82 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %83 = add nsw i32 %82, 1
  store i32 %83, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %84 = sext i32 %82 to i64
  %85 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %81, i64 0, i64 %84
  store i32 %79, ptr %85, align 4, !tbaa !9
  %86 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %87 = add nsw i32 %86, 1
  store i32 %87, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %88

88:                                               ; preds = %72, %58
  br label %89

89:                                               ; preds = %88, %55
  br label %90

90:                                               ; preds = %89, %38
  br label %10, !llvm.loop !13

91:                                               ; preds = %22
  %92 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %93 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %94 = getelementptr inbounds %struct.Array, ptr %93, i32 0, i32 2
  store i32 %92, ptr %94, align 4, !tbaa !11
  %95 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %96 = getelementptr inbounds %struct.Array, ptr %95, i32 0, i32 1
  store i32 10, ptr %96, align 4, !tbaa !15
  %97 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #3
  ret ptr %97
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { nounwind allocsize(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 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 }
attributes #4 = { nounwind allocsize(0) }

!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 = !{!12, !10, i64 44}
!12 = !{!"Array", !7, i64 0, !10, i64 40, !10, i64 44}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!15 = !{!12, !10, i64 40}


; 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 nounwind willreturn allockind("alloc,uninitialized") allocsize(0) memory(inaccessiblemem: readwrite)
declare noalias noundef ptr @malloc(i64 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nofree nounwind memory(write, argmem: read, inaccessiblemem: readwrite) uwtable
define dso_local noalias noundef ptr @Intersection(ptr nocapture noundef readonly %0, ptr nocapture noundef readonly %1) local_unnamed_addr #1 {
  %3 = tail call noalias dereferenceable_or_null(48) ptr @malloc(i64 noundef 48) #2
  %4 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 44
  %5 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %6 = icmp sgt i32 %5, 0
  br i1 %6, label %.lr.ph, label %.critedge

.lr.ph:                                           ; preds = %2
  %7 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 44
  %8 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %9

9:                                                ; preds = %.lr.ph, %33
  %.034 = phi i32 [ 0, %.lr.ph ], [ %.1, %33 ]
  %.02633 = phi i32 [ 0, %.lr.ph ], [ %.127, %33 ]
  %.02832 = phi i32 [ 0, %.lr.ph ], [ %.129, %33 ]
  %10 = icmp slt i32 %.02832, %8
  br i1 %10, label %11, label %.critedge

11:                                               ; preds = %9
  %12 = sext i32 %.034 to i64
  %13 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %0, i64 0, i64 %12
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !10
  %15 = sext i32 %.02832 to i64
  %16 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %1, i64 0, i64 %15
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !10
  %18 = icmp slt i32 %14, %17
  br i1 %18, label %19, label %21

19:                                               ; preds = %11
  %20 = add nsw i32 %.034, 1
  br label %33

21:                                               ; preds = %11
  %22 = icmp slt i32 %17, %14
  br i1 %22, label %23, label %25

23:                                               ; preds = %21
  %24 = add nsw i32 %.02832, 1
  br label %33

25:                                               ; preds = %21
  %26 = icmp eq i32 %14, %17
  br i1 %26, label %27, label %33

27:                                               ; preds = %25
  %28 = add nsw i32 %.034, 1
  %29 = add nsw i32 %.02633, 1
  %30 = sext i32 %.02633 to i64
  %31 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %3, i64 0, i64 %30
  store i32 %14, ptr %31, align 4, !tbaa !10
  %32 = add nsw i32 %.02832, 1
  br label %33

33:                                               ; preds = %23, %27, %25, %19
  %.129 = phi i32 [ %.02832, %19 ], [ %24, %23 ], [ %32, %27 ], [ %.02832, %25 ]
  %.127 = phi i32 [ %.02633, %19 ], [ %.02633, %23 ], [ %29, %27 ], [ %.02633, %25 ]
  %.1 = phi i32 [ %20, %19 ], [ %.034, %23 ], [ %28, %27 ], [ %.034, %25 ]
  %34 = icmp slt i32 %.1, %5
  br i1 %34, label %9, label %.critedge, !llvm.loop !11

.critedge:                                        ; preds = %9, %33, %2
  %.026.lcssa = phi i32 [ 0, %2 ], [ %.127, %33 ], [ %.02633, %9 ]
  %35 = getelementptr inbounds i8, ptr %3, i64 44
  store i32 %.026.lcssa, ptr %35, align 4, !tbaa !5
  %36 = getelementptr inbounds i8, ptr %3, i64 40
  store i32 10, ptr %36, align 4, !tbaa !13
  ret ptr %3
}

attributes #0 = { mustprogress nofree nounwind willreturn allockind("alloc,uninitialized") allocsize(0) memory(inaccessiblemem: readwrite) "alloc-family"="malloc" "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 = { nofree nounwind memory(write, argmem: read, inaccessiblemem: 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" }
attributes #2 = { nounwind allocsize(0) }

!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, !9, i64 44}
!6 = !{!"Array", !7, i64 0, !9, i64 40, !9, i64 44}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!"int", !7, i64 0}
!10 = !{!9, !9, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = !{!6, !9, i64 40}


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