; LLVM IR from ksw2000/Data-Structure-in-C :: Queue (05-動態陣列實作佇列)

; 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.q = type { i32, i32, i32, i32, ptr, ptr, ptr, ptr, ptr }

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @enqueue(ptr noundef %0, ptr noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %8 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %9 = getelementptr inbounds %struct.q, ptr %8, i32 0, i32 2
  %10 = load i32, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %11 = add nsw i32 %10, 1
  %12 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %13 = getelementptr inbounds %struct.q, ptr %12, i32 0, i32 0
  %14 = load i32, ptr %13, align 8, !tbaa !12
  %15 = icmp eq i32 %11, %14
  br i1 %15, label %16, label %68

16:                                               ; preds = %2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #3
  %17 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %18 = getelementptr inbounds %struct.q, ptr %17, i32 0, i32 0
  %19 = load i32, ptr %18, align 8, !tbaa !12
  %20 = shl i32 %19, 1
  store i32 %20, ptr %5, align 4, !tbaa !13
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #3
  %21 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !13
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = mul i64 8, %22
  %24 = call noalias ptr @malloc(i64 noundef %23) #4
  store ptr %24, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !13
  br label %25

25:                                               ; preds = %51, %16
  %26 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !13
  %27 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %28 = getelementptr inbounds %struct.q, ptr %27, i32 0, i32 2
  %29 = load i32, ptr %28, align 8, !tbaa !9
  %30 = icmp slt i32 %26, %29
  br i1 %30, label %31, label %54

31:                                               ; preds = %25
  %32 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %33 = getelementptr inbounds %struct.q, ptr %32, i32 0, i32 4
  %34 = load ptr, ptr %33, align 8, !tbaa !14
  %35 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %36 = getelementptr inbounds %struct.q, ptr %35, i32 0, i32 1
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !15
  %38 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !13
  %39 = add nsw i32 %37, %38
  %40 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %41 = getelementptr inbounds %struct.q, ptr %40, i32 0, i32 0
  %42 = load i32, ptr %41, align 8, !tbaa !12
  %43 = srem i32 %39, %42
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds ptr, ptr %34, i64 %44
  %46 = load ptr, ptr %45, align 8, !tbaa !5
  %47 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %48 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !13
  %49 = sext i32 %48 to i64
  %50 = getelementptr inbounds ptr, ptr %47, i64 %49
  store ptr %46, ptr %50, align 8, !tbaa !5
  br label %51

51:                                               ; preds = %31
  %52 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !13
  %53 = add nsw i32 %52, 1
  store i32 %53, ptr %7, align 4, !tbaa !13
  br label %25, !llvm.loop !16

54:                                               ; preds = %25
  %55 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %56 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %57 = getelementptr inbounds %struct.q, ptr %56, i32 0, i32 4
  store ptr %55, ptr %57, align 8, !tbaa !14
  %58 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %59 = getelementptr inbounds %struct.q, ptr %58, i32 0, i32 2
  %60 = load i32, ptr %59, align 8, !tbaa !9
  %61 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %62 = getelementptr inbounds %struct.q, ptr %61, i32 0, i32 3
  store i32 %60, ptr %62, align 4, !tbaa !18
  %63 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %64 = getelementptr inbounds %struct.q, ptr %63, i32 0, i32 1
  store i32 0, ptr %64, align 4, !tbaa !15
  %65 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !13
  %66 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %67 = getelementptr inbounds %struct.q, ptr %66, i32 0, i32 0
  store i32 %65, ptr %67, align 8, !tbaa !12
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #3
  br label %68

68:                                               ; preds = %54, %2
  %69 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %70 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %71 = getelementptr inbounds %struct.q, ptr %70, i32 0, i32 4
  %72 = load ptr, ptr %71, align 8, !tbaa !14
  %73 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %74 = getelementptr inbounds %struct.q, ptr %73, i32 0, i32 3
  %75 = load i32, ptr %74, align 4, !tbaa !18
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds ptr, ptr %72, i64 %76
  store ptr %69, ptr %77, align 8, !tbaa !5
  %78 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %79 = getelementptr inbounds %struct.q, ptr %78, i32 0, i32 3
  %80 = load i32, ptr %79, align 4, !tbaa !18
  %81 = add nsw i32 %80, 1
  %82 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %83 = getelementptr inbounds %struct.q, ptr %82, i32 0, i32 0
  %84 = load i32, ptr %83, align 8, !tbaa !12
  %85 = srem i32 %81, %84
  %86 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %87 = getelementptr inbounds %struct.q, ptr %86, i32 0, i32 3
  store i32 %85, ptr %87, align 4, !tbaa !18
  %88 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %89 = getelementptr inbounds %struct.q, ptr %88, i32 0, i32 2
  %90 = load i32, ptr %89, align 8, !tbaa !9
  %91 = add nsw i32 %90, 1
  store i32 %91, ptr %89, align 8, !tbaa !9
  ret void
}

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

; Function Attrs: nounwind allocsize(0)
declare noalias ptr @malloc(i64 noundef) #2

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

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 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 #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, !11, i64 8}
!10 = !{!"q", !11, i64 0, !11, i64 4, !11, i64 8, !11, i64 12, !6, i64 16, !6, i64 24, !6, i64 32, !6, i64 40, !6, i64 48}
!11 = !{!"int", !7, i64 0}
!12 = !{!10, !11, i64 0}
!13 = !{!11, !11, i64 0}
!14 = !{!10, !6, i64 16}
!15 = !{!10, !11, i64 4}
!16 = distinct !{!16, !17}
!17 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!18 = !{!10, !11, i64 12}


; 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: nofree nounwind uwtable
define dso_local void @enqueue(ptr nocapture noundef %0, ptr noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %4 = load i32, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %5 = add nsw i32 %4, 1
  %6 = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !11
  %7 = icmp eq i32 %5, %6
  br i1 %7, label %8, label %._crit_edge29

._crit_edge29:                                    ; preds = %2
  %.phi.trans.insert = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %.pre = load ptr, ptr %.phi.trans.insert, align 8, !tbaa !12
  %.phi.trans.insert30 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 12
  %.pre31 = load i32, ptr %.phi.trans.insert30, align 4, !tbaa !13
  %.pre32 = add nsw i32 %.pre31, 1
  br label %43

8:                                                ; preds = %2
  %9 = shl i32 %5, 1
  %10 = sext i32 %9 to i64
  %11 = shl nsw i64 %10, 3
  %12 = tail call noalias ptr @malloc(i64 noundef %11) #2
  %13 = icmp sgt i32 %4, 0
  br i1 %13, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %8
  %14 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %15 = load ptr, ptr %14, align 8, !tbaa !12
  %16 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !14
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %4 to i64
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count, 1
  %18 = icmp eq i32 %4, 1
  br i1 %18, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph.new

.lr.ph.new:                                       ; preds = %.lr.ph
  %unroll_iter = and i64 %wide.trip.count, 2147483646
  br label %19

19:                                               ; preds = %19, %.lr.ph.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.new ], [ %indvars.iv.next.1, %19 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.new ], [ %niter.next.1, %19 ]
  %20 = trunc i64 %indvars.iv to i32
  %21 = add i32 %17, %20
  %22 = srem i32 %21, %5
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds ptr, ptr %15, i64 %23
  %25 = load ptr, ptr %24, align 8, !tbaa !15
  %26 = getelementptr inbounds ptr, ptr %12, i64 %indvars.iv
  store ptr %25, ptr %26, align 8, !tbaa !15
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %27 = trunc i64 %indvars.iv.next to i32
  %28 = add i32 %17, %27
  %29 = srem i32 %28, %5
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds ptr, ptr %15, i64 %30
  %32 = load ptr, ptr %31, align 8, !tbaa !15
  %33 = getelementptr inbounds ptr, ptr %12, i64 %indvars.iv.next
  store ptr %32, ptr %33, align 8, !tbaa !15
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 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 %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %19, !llvm.loop !16

._crit_edge.loopexit.unr-lcssa:                   ; preds = %19, %.lr.ph
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next.1, %19 ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %._crit_edge, label %._crit_edge.loopexit.epilog-lcssa

._crit_edge.loopexit.epilog-lcssa:                ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa
  %34 = trunc i64 %indvars.iv.unr to i32
  %35 = add i32 %17, %34
  %36 = srem i32 %35, %5
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = getelementptr inbounds ptr, ptr %15, i64 %37
  %39 = load ptr, ptr %38, align 8, !tbaa !15
  %40 = getelementptr inbounds ptr, ptr %12, i64 %indvars.iv.unr
  store ptr %39, ptr %40, align 8, !tbaa !15
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit.epilog-lcssa, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, %8
  %41 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  store ptr %12, ptr %41, align 8, !tbaa !12
  %42 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  store i32 0, ptr %42, align 4, !tbaa !14
  store i32 %9, ptr %0, align 8, !tbaa !11
  br label %43

43:                                               ; preds = %._crit_edge29, %._crit_edge
  %.pre-phi = phi i32 [ %.pre32, %._crit_edge29 ], [ %5, %._crit_edge ]
  %44 = phi i32 [ %6, %._crit_edge29 ], [ %9, %._crit_edge ]
  %45 = phi i32 [ %.pre31, %._crit_edge29 ], [ %4, %._crit_edge ]
  %46 = phi ptr [ %.pre, %._crit_edge29 ], [ %12, %._crit_edge ]
  %47 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 12
  %48 = sext i32 %45 to i64
  %49 = getelementptr inbounds ptr, ptr %46, i64 %48
  store ptr %1, ptr %49, align 8, !tbaa !15
  %50 = srem i32 %.pre-phi, %44
  store i32 %50, ptr %47, align 4, !tbaa !13
  store i32 %5, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  ret void
}

; Function Attrs: mustprogress nofree nounwind willreturn allockind("alloc,uninitialized") allocsize(0) memory(inaccessiblemem: readwrite)
declare noalias noundef ptr @malloc(i64 noundef) local_unnamed_addr #1

attributes #0 = { nofree 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 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 #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, !7, i64 8}
!6 = !{!"q", !7, i64 0, !7, i64 4, !7, i64 8, !7, i64 12, !10, i64 16, !10, i64 24, !10, i64 32, !10, i64 40, !10, i64 48}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!11 = !{!6, !7, i64 0}
!12 = !{!6, !10, i64 16}
!13 = !{!6, !7, i64 12}
!14 = !{!6, !7, i64 4}
!15 = !{!10, !10, i64 0}
!16 = distinct !{!16, !17}
!17 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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