; LLVM IR from MinaFaried3/Assiut-University-Training---Newcomers :: b-contest_1/G-Katryoshka.ll (Z9solution1v)

; 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.std::basic_istream" = type { ptr, i64, %"class.std::basic_ios" }
%"class.std::basic_ios" = type { %"class.std::ios_base", ptr, i8, i8, ptr, ptr, ptr, ptr }
%"class.std::ios_base" = type { ptr, i64, i64, i32, i32, i32, ptr, %"struct.std::ios_base::_Words", [8 x %"struct.std::ios_base::_Words"], i32, ptr, %"class.std::locale" }
%"struct.std::ios_base::_Words" = type { ptr, i64 }
%"class.std::locale" = type { ptr }
%"class.std::basic_ostream" = type { ptr, %"class.std::basic_ios" }

@_ZSt3cin = external global %"class.std::basic_istream", align 8
@_ZSt4cout = external global %"class.std::basic_ostream", align 8

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z9solution1v() #0 {
  %1 = alloca i64, align 8
  %2 = alloca i64, align 8
  %3 = alloca i64, align 8
  %4 = alloca i64, align 8
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %1) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %2) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %3) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #2
  %5 = call noundef nonnull align 8 dereferenceable(16) ptr @_ZNSirsERx(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(16) @_ZSt3cin, ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) %1)
  %6 = call noundef nonnull align 8 dereferenceable(16) ptr @_ZNSirsERx(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(16) %5, ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) %2)
  %7 = call noundef nonnull align 8 dereferenceable(16) ptr @_ZNSirsERx(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(16) %6, ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) %3)
  store i64 0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %8 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %9 = icmp ne i64 %8, 0
  br i1 %9, label %10, label %111

10:                                               ; preds = %0
  %11 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %12 = icmp ne i64 %11, 0
  br i1 %12, label %13, label %111

13:                                               ; preds = %10
  %14 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %15 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %16 = icmp sge i64 %14, %15
  br i1 %16, label %17, label %41

17:                                               ; preds = %13
  %18 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %19 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %20 = icmp sge i64 %18, %19
  br i1 %20, label %21, label %41

21:                                               ; preds = %17
  %22 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %23 = icmp ne i64 %22, 0
  br i1 %23, label %24, label %41

24:                                               ; preds = %21
  %25 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %26 = icmp ne i64 %25, 0
  br i1 %26, label %27, label %41

27:                                               ; preds = %24
  %28 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %29 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %30 = icmp sge i64 %28, %29
  br i1 %30, label %31, label %33

31:                                               ; preds = %27
  %32 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i64 %32, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  br label %40

33:                                               ; preds = %27
  %34 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %35 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %36 = icmp sge i64 %34, %35
  br i1 %36, label %37, label %39

37:                                               ; preds = %33
  %38 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  store i64 %38, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  br label %39

39:                                               ; preds = %37, %33
  br label %40

40:                                               ; preds = %39, %31
  br label %110

41:                                               ; preds = %24, %21, %17, %13
  %42 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %43 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %44 = icmp sle i64 %42, %43
  br i1 %44, label %45, label %51

45:                                               ; preds = %41
  %46 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %47 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %48 = icmp sle i64 %46, %47
  br i1 %48, label %49, label %51

49:                                               ; preds = %45
  %50 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  store i64 %50, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  br label %109

51:                                               ; preds = %45, %41
  %52 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %53 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %54 = icmp sle i64 %52, %53
  br i1 %54, label %55, label %61

55:                                               ; preds = %51
  %56 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %57 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %58 = icmp sle i64 %56, %57
  br i1 %58, label %59, label %61

59:                                               ; preds = %55
  %60 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i64 %60, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  br label %108

61:                                               ; preds = %55, %51
  %62 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %63 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %64 = icmp sle i64 %62, %63
  br i1 %64, label %65, label %107

65:                                               ; preds = %61
  %66 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %67 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %68 = icmp sle i64 %66, %67
  br i1 %68, label %69, label %107

69:                                               ; preds = %65
  %70 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %71 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %72 = add nsw i64 %71, %70
  store i64 %72, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %73 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %74 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %75 = sub nsw i64 %74, %73
  store i64 %75, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %76 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %77 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %78 = sub nsw i64 %77, %76
  store i64 %78, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %79 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %80 = sdiv i64 %79, 2
  %81 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %82 = icmp sle i64 %80, %81
  br i1 %82, label %83, label %102

83:                                               ; preds = %69
  %84 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %85 = srem i64 %84, 2
  %86 = icmp eq i64 %85, 0
  br i1 %86, label %87, label %93

87:                                               ; preds = %83
  %88 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %89 = sdiv i64 %88, 2
  store i64 %89, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %90 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %91 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %92 = add nsw i64 %91, %90
  store i64 %92, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  br label %101

93:                                               ; preds = %83
  %94 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %95 = sub nsw i64 %94, 1
  store i64 %95, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %96 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %97 = sdiv i64 %96, 2
  store i64 %97, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %98 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %99 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %100 = add nsw i64 %99, %98
  store i64 %100, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  br label %101

101:                                              ; preds = %93, %87
  br label %106

102:                                              ; preds = %69
  %103 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %104 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %105 = add nsw i64 %104, %103
  store i64 %105, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  br label %106

106:                                              ; preds = %102, %101
  br label %107

107:                                              ; preds = %106, %65, %61
  br label %108

108:                                              ; preds = %107, %59
  br label %109

109:                                              ; preds = %108, %49
  br label %110

110:                                              ; preds = %109, %40
  br label %111

111:                                              ; preds = %110, %10, %0
  %112 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %113 = call noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) ptr @_ZNSolsEx(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) @_ZSt4cout, i64 noundef %112)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %3) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %2) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %1) #2
  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: mustprogress uwtable
declare noundef nonnull align 8 dereferenceable(16) ptr @_ZNSirsERx(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(16), ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8)) #0 align 2

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) ptr @_ZNSolsEx(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8), i64 noundef) #0 align 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 = { 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 = !{!"long long", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}


; 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"

%"class.std::basic_istream" = type { ptr, i64, %"class.std::basic_ios" }
%"class.std::basic_ios" = type { %"class.std::ios_base", ptr, i8, i8, ptr, ptr, ptr, ptr }
%"class.std::ios_base" = type { ptr, i64, i64, i32, i32, i32, ptr, %"struct.std::ios_base::_Words", [8 x %"struct.std::ios_base::_Words"], i32, ptr, %"class.std::locale" }
%"struct.std::ios_base::_Words" = type { ptr, i64 }
%"class.std::locale" = type { ptr }
%"class.std::basic_ostream" = type { ptr, %"class.std::basic_ios" }

@_ZSt3cin = external global %"class.std::basic_istream", align 8
@_ZSt4cout = external global %"class.std::basic_ostream", align 8

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z9solution1v() local_unnamed_addr #0 {
  %1 = alloca i64, align 8
  %2 = alloca i64, align 8
  %3 = alloca i64, align 8
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr nonnull %1) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr nonnull %2) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr nonnull %3) #3
  %4 = call noundef nonnull align 8 dereferenceable(16) ptr @_ZNSirsERx(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(16) @_ZSt3cin, ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) %1)
  %5 = call noundef nonnull align 8 dereferenceable(16) ptr @_ZNSirsERx(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(16) %4, ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) %2)
  %6 = call noundef nonnull align 8 dereferenceable(16) ptr @_ZNSirsERx(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(16) %5, ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) %3)
  %7 = load i64, ptr %1, align 8
  %8 = icmp ne i64 %7, 0
  %9 = load i64, ptr %3, align 8
  %10 = icmp ne i64 %9, 0
  %or.cond = select i1 %8, i1 %10, i1 false
  br i1 %or.cond, label %11, label %30

11:                                               ; preds = %0
  %12 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %.not = icmp slt i64 %12, %7
  %.not19 = icmp slt i64 %12, %9
  %or.cond28 = select i1 %.not, i1 true, i1 %.not19
  br i1 %or.cond28, label %14, label %13

13:                                               ; preds = %11
  %spec.select = call i64 @llvm.smin.i64(i64 %7, i64 %9)
  br label %30

14:                                               ; preds = %11
  %.not21 = icmp sgt i64 %7, %9
  %or.cond29 = select i1 %.not, i1 true, i1 %.not21
  br i1 %or.cond29, label %15, label %30

15:                                               ; preds = %14
  %.not23 = icmp sgt i64 %9, %7
  %or.cond30 = or i1 %.not23, %.not19
  br i1 %or.cond30, label %16, label %30

16:                                               ; preds = %15
  %.not24 = icmp sgt i64 %12, %9
  %.not25 = icmp sgt i64 %12, %7
  %or.cond31 = or i1 %.not24, %.not25
  br i1 %or.cond31, label %30, label %17

17:                                               ; preds = %16
  %18 = sub nsw i64 %7, %12
  store i64 %18, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %19 = sub nsw i64 %9, %12
  store i64 %19, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %20 = sdiv i64 %18, 2
  %.not26 = icmp sgt i64 %20, %19
  br i1 %.not26, label %30, label %21

21:                                               ; preds = %17
  %22 = and i64 %18, 1
  %23 = icmp eq i64 %22, 0
  br i1 %23, label %24, label %26

24:                                               ; preds = %21
  store i64 %20, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %25 = add nsw i64 %20, %12
  br label %30

26:                                               ; preds = %21
  %27 = add nsw i64 %18, -1
  %28 = ashr exact i64 %27, 1
  store i64 %28, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %29 = add nsw i64 %28, %12
  br label %30

30:                                               ; preds = %17, %13, %15, %14, %26, %24, %16, %0
  %.0 = phi i64 [ %25, %24 ], [ %29, %26 ], [ 0, %16 ], [ 0, %0 ], [ %7, %14 ], [ %9, %15 ], [ %spec.select, %13 ], [ %9, %17 ]
  %31 = call noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) ptr @_ZNSolsEx(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) @_ZSt4cout, i64 noundef %.0)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr nonnull %3) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr nonnull %2) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr nonnull %1) #3
  ret void
}

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

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare noundef nonnull align 8 dereferenceable(16) ptr @_ZNSirsERx(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(16), ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8)) local_unnamed_addr #0 align 2

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) ptr @_ZNSolsEx(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8), i64 noundef) local_unnamed_addr #0 align 2

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

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i64 @llvm.smin.i64(i64, i64) #2

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 = { mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #2 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
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 = !{!"long long", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass