; LLVM IR from codemistic/Data-Structures-and-Algorithms :: Arrays/18_Menu_Based_problem.ll (ZN5Array4DiffES_)

; 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"

%class.Array = type { ptr, 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: nobuiltin allocsize(0)
declare noundef nonnull ptr @_Znwm(i64 noundef) #1

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local void @_ZN5ArrayC2Ei(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(16), i32 noundef) unnamed_addr #2 align 2

declare i32 @__gxx_personality_v0(...)

; Function Attrs: nobuiltin nounwind
declare void @_ZdlPvm(ptr noundef, i64 noundef) #3

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef ptr @_ZN5Array4DiffES_(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(16) %0, ptr noundef %1) #2 align 2 personality ptr @__gxx_personality_v0 {
  %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
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %11 = load ptr, ptr %3, align 8
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #4
  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) #4
  %12 = call noalias noundef nonnull ptr @_Znwm(i64 noundef 16) #5
  %13 = getelementptr inbounds %class.Array, ptr %11, i32 0, i32 2
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !11
  %15 = getelementptr inbounds %class.Array, ptr %1, i32 0, i32 2
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !11
  %17 = add nsw i32 %14, %16
  invoke void @_ZN5ArrayC2Ei(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(16) %12, i32 noundef %17)
          to label %18 unwind label %60

18:                                               ; preds = %2
  store ptr %12, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %19

19:                                               ; preds = %87, %18
  %20 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %21 = getelementptr inbounds %class.Array, ptr %11, i32 0, i32 2
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !11
  %23 = icmp slt i32 %20, %22
  br i1 %23, label %24, label %29

24:                                               ; preds = %19
  %25 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %26 = getelementptr inbounds %class.Array, ptr %1, i32 0, i32 2
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !11
  %28 = icmp slt i32 %25, %27
  br label %29

29:                                               ; preds = %24, %19
  %30 = phi i1 [ false, %19 ], [ %28, %24 ]
  br i1 %30, label %31, label %88

31:                                               ; preds = %29
  %32 = getelementptr inbounds %class.Array, ptr %11, i32 0, i32 0
  %33 = load ptr, ptr %32, align 8, !tbaa !13
  %34 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %35 = sext i32 %34 to i64
  %36 = getelementptr inbounds i32, ptr %33, i64 %35
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !9
  %38 = getelementptr inbounds %class.Array, ptr %1, i32 0, i32 0
  %39 = load ptr, ptr %38, align 8, !tbaa !13
  %40 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %41 = sext i32 %40 to i64
  %42 = getelementptr inbounds i32, ptr %39, i64 %41
  %43 = load i32, ptr %42, align 4, !tbaa !9
  %44 = icmp slt i32 %37, %43
  br i1 %44, label %45, label %64

45:                                               ; preds = %31
  %46 = getelementptr inbounds %class.Array, ptr %11, i32 0, i32 0
  %47 = load ptr, ptr %46, align 8, !tbaa !13
  %48 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %49 = add nsw i32 %48, 1
  store i32 %49, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %50 = sext i32 %48 to i64
  %51 = getelementptr inbounds i32, ptr %47, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !9
  %53 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %54 = getelementptr inbounds %class.Array, ptr %53, i32 0, i32 0
  %55 = load ptr, ptr %54, align 8, !tbaa !13
  %56 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %57 = add nsw i32 %56, 1
  store i32 %57, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %58 = sext i32 %56 to i64
  %59 = getelementptr inbounds i32, ptr %55, i64 %58
  store i32 %52, ptr %59, align 4, !tbaa !9
  br label %87

60:                                               ; preds = %2
  %61 = landingpad { ptr, i32 }
          cleanup
  %62 = extractvalue { ptr, i32 } %61, 0
  store ptr %62, ptr %9, align 8
  %63 = extractvalue { ptr, i32 } %61, 1
  store i32 %63, ptr %10, align 4
  call void @_ZdlPvm(ptr noundef %12, i64 noundef 16) #6
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #4
  br label %116

64:                                               ; preds = %31
  %65 = getelementptr inbounds %class.Array, ptr %1, i32 0, i32 0
  %66 = load ptr, ptr %65, align 8, !tbaa !13
  %67 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds i32, ptr %66, i64 %68
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !9
  %71 = getelementptr inbounds %class.Array, ptr %11, i32 0, i32 0
  %72 = load ptr, ptr %71, align 8, !tbaa !13
  %73 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %74 = sext i32 %73 to i64
  %75 = getelementptr inbounds i32, ptr %72, i64 %74
  %76 = load i32, ptr %75, align 4, !tbaa !9
  %77 = icmp slt i32 %70, %76
  br i1 %77, label %78, label %81

78:                                               ; preds = %64
  %79 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %80 = add nsw i32 %79, 1
  store i32 %80, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %86

81:                                               ; preds = %64
  %82 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %83 = add nsw i32 %82, 1
  store i32 %83, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %84 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %85 = add nsw i32 %84, 1
  store i32 %85, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %86

86:                                               ; preds = %81, %78
  br label %87

87:                                               ; preds = %86, %45
  br label %19, !llvm.loop !14

88:                                               ; preds = %29
  br label %89

89:                                               ; preds = %108, %88
  %90 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %91 = getelementptr inbounds %class.Array, ptr %11, i32 0, i32 2
  %92 = load i32, ptr %91, align 4, !tbaa !11
  %93 = icmp slt i32 %90, %92
  br i1 %93, label %94, label %111

94:                                               ; preds = %89
  %95 = getelementptr inbounds %class.Array, ptr %11, i32 0, i32 0
  %96 = load ptr, ptr %95, align 8, !tbaa !13
  %97 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %98 = sext i32 %97 to i64
  %99 = getelementptr inbounds i32, ptr %96, i64 %98
  %100 = load i32, ptr %99, align 4, !tbaa !9
  %101 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %102 = getelementptr inbounds %class.Array, ptr %101, i32 0, i32 0
  %103 = load ptr, ptr %102, align 8, !tbaa !13
  %104 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %105 = add nsw i32 %104, 1
  store i32 %105, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %106 = sext i32 %104 to i64
  %107 = getelementptr inbounds i32, ptr %103, i64 %106
  store i32 %100, ptr %107, align 4, !tbaa !9
  br label %108

108:                                              ; preds = %94
  %109 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %110 = add nsw i32 %109, 1
  store i32 %110, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %89, !llvm.loop !16

111:                                              ; preds = %89
  %112 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %113 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %114 = getelementptr inbounds %class.Array, ptr %113, i32 0, i32 2
  store i32 %112, ptr %114, align 4, !tbaa !11
  %115 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #4
  ret ptr %115

116:                                              ; preds = %60
  %117 = load ptr, ptr %9, align 8
  %118 = load i32, ptr %10, align 4
  %119 = insertvalue { ptr, i32 } poison, ptr %117, 0
  %120 = insertvalue { ptr, i32 } %119, i32 %118, 1
  resume { ptr, i32 } %120
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { nobuiltin 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 = { 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 #3 = { nobuiltin nounwind "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 #4 = { nounwind }
attributes #5 = { builtin allocsize(0) }
attributes #6 = { builtin 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++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !10, i64 12}
!12 = !{!"_ZTS5Array", !6, i64 0, !10, i64 8, !10, i64 12}
!13 = !{!12, !6, i64 0}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!16 = distinct !{!16, !15}


; 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: nobuiltin allocsize(0)
declare noundef nonnull ptr @_Znwm(i64 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local void @_ZN5ArrayC2Ei(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(16), i32 noundef) unnamed_addr #1 align 2

declare i32 @__gxx_personality_v0(...)

; Function Attrs: nobuiltin nounwind
declare void @_ZdlPvm(ptr noundef, i64 noundef) local_unnamed_addr #2

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef nonnull ptr @_ZN5Array4DiffES_(ptr nocapture noundef nonnull readonly align 8 dereferenceable(16) %0, ptr nocapture noundef readonly %1) local_unnamed_addr #1 align 2 personality ptr @__gxx_personality_v0 {
  %3 = tail call noalias noundef nonnull dereferenceable(16) ptr @_Znwm(i64 noundef 16) #3
  %4 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 12
  %5 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %6 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 12
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %8 = add nsw i32 %7, %5
  invoke void @_ZN5ArrayC2Ei(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(16) %3, i32 noundef %8)
          to label %.preheader unwind label %31

.preheader:                                       ; preds = %2
  %9 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %10 = icmp sgt i32 %9, 0
  br i1 %10, label %.lr.ph, label %.critedge

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader
  %11 = load ptr, ptr %0, align 8
  br label %12

12:                                               ; preds = %.lr.ph, %40
  %13 = phi i32 [ %9, %.lr.ph ], [ %41, %40 ]
  %.032 = phi i32 [ 0, %.lr.ph ], [ %.1, %40 ]
  %.02231 = phi i32 [ 0, %.lr.ph ], [ %.123, %40 ]
  %.02430 = phi i32 [ 0, %.lr.ph ], [ %.125, %40 ]
  %14 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %15 = icmp slt i32 %.02231, %14
  br i1 %15, label %16, label %.critedge

16:                                               ; preds = %12
  %17 = sext i32 %.032 to i64
  %18 = getelementptr inbounds i32, ptr %11, i64 %17
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !11
  %20 = load ptr, ptr %1, align 8, !tbaa !12
  %21 = sext i32 %.02231 to i64
  %22 = getelementptr inbounds i32, ptr %20, i64 %21
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !11
  %24 = icmp slt i32 %19, %23
  br i1 %24, label %25, label %33

25:                                               ; preds = %16
  %26 = add nsw i32 %.032, 1
  %27 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !12
  %28 = add nsw i32 %.02430, 1
  %29 = sext i32 %.02430 to i64
  %30 = getelementptr inbounds i32, ptr %27, i64 %29
  store i32 %19, ptr %30, align 4, !tbaa !11
  %.pre = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %40

31:                                               ; preds = %2
  %32 = landingpad { ptr, i32 }
          cleanup
  tail call void @_ZdlPvm(ptr noundef nonnull %3, i64 noundef 16) #4
  resume { ptr, i32 } %32

33:                                               ; preds = %16
  %34 = icmp slt i32 %23, %19
  br i1 %34, label %35, label %37

35:                                               ; preds = %33
  %36 = add nsw i32 %.02231, 1
  br label %40

37:                                               ; preds = %33
  %38 = add nsw i32 %.032, 1
  %39 = add nsw i32 %.02231, 1
  br label %40

40:                                               ; preds = %35, %37, %25
  %41 = phi i32 [ %.pre, %25 ], [ %13, %35 ], [ %13, %37 ]
  %.125 = phi i32 [ %28, %25 ], [ %.02430, %35 ], [ %.02430, %37 ]
  %.123 = phi i32 [ %.02231, %25 ], [ %36, %35 ], [ %39, %37 ]
  %.1 = phi i32 [ %26, %25 ], [ %.032, %35 ], [ %38, %37 ]
  %42 = icmp slt i32 %.1, %41
  br i1 %42, label %12, label %.critedge, !llvm.loop !13

.critedge:                                        ; preds = %12, %40, %.preheader
  %43 = phi i32 [ %9, %.preheader ], [ %41, %40 ], [ %13, %12 ]
  %.024.lcssa = phi i32 [ 0, %.preheader ], [ %.125, %40 ], [ %.02430, %12 ]
  %.0.lcssa = phi i32 [ 0, %.preheader ], [ %.1, %40 ], [ %.032, %12 ]
  %44 = icmp slt i32 %.0.lcssa, %43
  br i1 %44, label %.lr.ph39, label %._crit_edge

.lr.ph39:                                         ; preds = %.critedge
  %45 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !12
  %46 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !12
  %47 = sext i32 %.0.lcssa to i64
  %48 = sext i32 %.024.lcssa to i64
  br label %49

49:                                               ; preds = %.lr.ph39, %49
  %indvars.iv41 = phi i64 [ %48, %.lr.ph39 ], [ %indvars.iv.next42, %49 ]
  %indvars.iv = phi i64 [ %47, %.lr.ph39 ], [ %indvars.iv.next, %49 ]
  %50 = getelementptr inbounds i32, ptr %45, i64 %indvars.iv
  %51 = load i32, ptr %50, align 4, !tbaa !11
  %indvars.iv.next42 = add nsw i64 %indvars.iv41, 1
  %52 = getelementptr inbounds i32, ptr %46, i64 %indvars.iv41
  store i32 %51, ptr %52, align 4, !tbaa !11
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, 1
  %53 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = icmp slt i64 %indvars.iv.next, %54
  br i1 %55, label %49, label %._crit_edge.loopexit, !llvm.loop !15

._crit_edge.loopexit:                             ; preds = %49
  %56 = trunc nsw i64 %indvars.iv.next42 to i32
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit, %.critedge
  %.226.lcssa = phi i32 [ %.024.lcssa, %.critedge ], [ %56, %._crit_edge.loopexit ]
  %57 = getelementptr inbounds i8, ptr %3, i64 12
  store i32 %.226.lcssa, ptr %57, align 4, !tbaa !5
  ret ptr %3
}

attributes #0 = { nobuiltin 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 #1 = { 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 #2 = { nobuiltin nounwind "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 = { builtin allocsize(0) }
attributes #4 = { builtin 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 12}
!6 = !{!"_ZTS5Array", !7, i64 0, !10, i64 8, !10, i64 12}
!7 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!10 = !{!"int", !8, i64 0}
!11 = !{!10, !10, i64 0}
!12 = !{!6, !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!15 = distinct !{!15, !14}


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