; LLVM IR from JessonYue/LeetCodeLearning :: Array/caiweixiong/c (homework_021)

; 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"

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

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i32 @numOfSubarrays_(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) #1 {
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca i32, align 4
  %14 = alloca i32, align 4
  %15 = alloca i32, align 4
  %16 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 %3, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %17 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %18 = icmp ne ptr %17, null
  br i1 %18, label %19, label %26

19:                                               ; preds = %4
  %20 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %21 = icmp sle i32 %20, 0
  br i1 %21, label %26, label %22

22:                                               ; preds = %19
  %23 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %24 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %25 = icmp slt i32 %23, %24
  br i1 %25, label %26, label %27

26:                                               ; preds = %22, %19, %4
  store i32 0, ptr %5, align 4
  br label %88

27:                                               ; preds = %22
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %28 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %29 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %30 = sub nsw i32 %28, %29
  store i32 %30, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  store i32 0, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  store i32 0, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #2
  %31 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %32 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %33 = mul nsw i32 %31, %32
  store i32 %33, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #2
  store i32 0, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %15) #2
  %34 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 %34, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %16) #2
  store i32 0, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  br label %35

35:                                               ; preds = %48, %27
  %36 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %37 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %38 = icmp slt i32 %36, %37
  br i1 %38, label %40, label %39

39:                                               ; preds = %35
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %16) #2
  br label %51

40:                                               ; preds = %35
  %41 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds i32, ptr %41, i64 %43
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !9
  %46 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %47 = add nsw i32 %46, %45
  store i32 %47, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %48

48:                                               ; preds = %40
  %49 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %50 = add nsw i32 %49, 1
  store i32 %50, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  br label %35, !llvm.loop !11

51:                                               ; preds = %39
  %52 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %53 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %54 = icmp sge i32 %52, %53
  br i1 %54, label %55, label %58

55:                                               ; preds = %51
  %56 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %57 = add nsw i32 %56, 1
  store i32 %57, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %58

58:                                               ; preds = %55, %51
  br label %59

59:                                               ; preds = %85, %58
  %60 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %61 = add nsw i32 %60, -1
  store i32 %61, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %62 = icmp ne i32 %60, 0
  br i1 %62, label %63, label %86

63:                                               ; preds = %59
  %64 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %65 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %66 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %67 = add nsw i32 %66, 1
  store i32 %67, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %68 = sext i32 %66 to i64
  %69 = getelementptr inbounds i32, ptr %65, i64 %68
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !9
  %71 = sub nsw i32 %64, %70
  %72 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %73 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %74 = add nsw i32 %73, 1
  store i32 %74, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %75 = sext i32 %73 to i64
  %76 = getelementptr inbounds i32, ptr %72, i64 %75
  %77 = load i32, ptr %76, align 4, !tbaa !9
  %78 = add nsw i32 %71, %77
  store i32 %78, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %79 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %80 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %81 = icmp sge i32 %79, %80
  br i1 %81, label %82, label %85

82:                                               ; preds = %63
  %83 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %84 = add nsw i32 %83, 1
  store i32 %84, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %85

85:                                               ; preds = %82, %63
  br label %59, !llvm.loop !13

86:                                               ; preds = %59
  %87 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  store i32 %87, ptr %5, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %15) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %88

88:                                               ; preds = %86, %26
  %89 = load i32, ptr %5, align 4
  ret i32 %89
}

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

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, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !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 norecurse nosync nounwind memory(argmem: read) uwtable
define dso_local i32 @numOfSubarrays_(ptr noundef readonly %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = icmp eq ptr %0, null
  %6 = icmp slt i32 %1, 1
  %or.cond = or i1 %5, %6
  %7 = icmp slt i32 %1, %2
  %or.cond41 = or i1 %or.cond, %7
  br i1 %or.cond41, label %.loopexit, label %8

8:                                                ; preds = %4
  %9 = sub i32 %1, %2
  %10 = mul nsw i32 %3, %2
  %11 = icmp sgt i32 %2, 0
  br i1 %11, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %8
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %2 to i64
  %min.iters.check = icmp ult i32 %2, 8
  br i1 %min.iters.check, label %.lr.ph.preheader64, label %vector.ph

.lr.ph.preheader64:                               ; preds = %middle.block, %.lr.ph.preheader
  %indvars.iv.ph = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %n.vec, %middle.block ]
  %.03243.ph = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %17, %middle.block ]
  br label %.lr.ph

vector.ph:                                        ; preds = %.lr.ph.preheader
  %n.vec = and i64 %wide.trip.count, 2147483640
  br label %vector.body

vector.body:                                      ; preds = %vector.body, %vector.ph
  %index = phi i64 [ 0, %vector.ph ], [ %index.next, %vector.body ]
  %vec.phi = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %vector.ph ], [ %14, %vector.body ]
  %vec.phi62 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %vector.ph ], [ %15, %vector.body ]
  %12 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %index
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %12, i64 16
  %wide.load = load <4 x i32>, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %wide.load63 = load <4 x i32>, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %14 = add <4 x i32> %wide.load, %vec.phi
  %15 = add <4 x i32> %wide.load63, %vec.phi62
  %index.next = add nuw i64 %index, 8
  %16 = icmp eq i64 %index.next, %n.vec
  br i1 %16, label %middle.block, label %vector.body, !llvm.loop !9

middle.block:                                     ; preds = %vector.body
  %bin.rdx = add <4 x i32> %15, %14
  %17 = tail call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %bin.rdx)
  %cmp.n = icmp eq i64 %n.vec, %wide.trip.count
  br i1 %cmp.n, label %._crit_edge, label %.lr.ph.preheader64

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph, %middle.block, %8
  %.032.lcssa = phi i32 [ 0, %8 ], [ %17, %middle.block ], [ %23, %.lr.ph ]
  %.not = icmp sge i32 %.032.lcssa, %10
  %spec.select = zext i1 %.not to i32
  %.not3945 = icmp eq i32 %9, 0
  br i1 %.not3945, label %.loopexit, label %.lr.ph52.preheader

.lr.ph52.preheader:                               ; preds = %._crit_edge
  %18 = sext i32 %2 to i64
  %xtraiter = and i32 %9, 1
  %19 = add nsw i32 %1, -1
  %20 = icmp eq i32 %19, %2
  br i1 %20, label %.loopexit.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph52.preheader.new

.lr.ph52.preheader.new:                           ; preds = %.lr.ph52.preheader
  %unroll_iter = and i32 %9, -2
  %invariant.gep = getelementptr i8, ptr %0, i64 4
  br label %.lr.ph52

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader64, %.lr.ph
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.ph, %.lr.ph.preheader64 ]
  %.03243 = phi i32 [ %23, %.lr.ph ], [ %.03243.ph, %.lr.ph.preheader64 ]
  %21 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %23 = add nsw i32 %22, %.03243
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !13

.lr.ph52:                                         ; preds = %.lr.ph52, %.lr.ph52.preheader.new
  %indvars.iv57 = phi i64 [ 0, %.lr.ph52.preheader.new ], [ %indvars.iv.next58.1, %.lr.ph52 ]
  %indvars.iv55 = phi i64 [ %18, %.lr.ph52.preheader.new ], [ %indvars.iv.next56.1, %.lr.ph52 ]
  %.148 = phi i32 [ %.032.lcssa, %.lr.ph52.preheader.new ], [ %35, %.lr.ph52 ]
  %.13447 = phi i32 [ %spec.select, %.lr.ph52.preheader.new ], [ %spec.select42.1, %.lr.ph52 ]
  %niter = phi i32 [ 0, %.lr.ph52.preheader.new ], [ %niter.next.1, %.lr.ph52 ]
  %indvars.iv.next58 = or disjoint i64 %indvars.iv57, 1
  %24 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv57
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  %26 = sub nsw i32 %.148, %25
  %27 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv55
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  %29 = add nsw i32 %26, %28
  %.not40 = icmp sge i32 %29, %10
  %30 = zext i1 %.not40 to i32
  %spec.select42 = add nuw nsw i32 %.13447, %30
  %indvars.iv.next58.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv57, 2
  %31 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next58
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  %33 = sub nsw i32 %29, %32
  %indvars.iv.next56.1 = add nsw i64 %indvars.iv55, 2
  %gep = getelementptr i32, ptr %invariant.gep, i64 %indvars.iv55
  %34 = load i32, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  %35 = add nsw i32 %33, %34
  %.not40.1 = icmp sge i32 %35, %10
  %36 = zext i1 %.not40.1 to i32
  %spec.select42.1 = add nuw nsw i32 %spec.select42, %36
  %niter.next.1 = add i32 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i32 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %.loopexit.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph52, !llvm.loop !14

.loopexit.loopexit.unr-lcssa:                     ; preds = %.lr.ph52, %.lr.ph52.preheader
  %spec.select42.lcssa.ph = phi i32 [ poison, %.lr.ph52.preheader ], [ %spec.select42.1, %.lr.ph52 ]
  %indvars.iv57.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph52.preheader ], [ %indvars.iv.next58.1, %.lr.ph52 ]
  %indvars.iv55.unr = phi i64 [ %18, %.lr.ph52.preheader ], [ %indvars.iv.next56.1, %.lr.ph52 ]
  %.148.unr = phi i32 [ %.032.lcssa, %.lr.ph52.preheader ], [ %35, %.lr.ph52 ]
  %.13447.unr = phi i32 [ %spec.select, %.lr.ph52.preheader ], [ %spec.select42.1, %.lr.ph52 ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i32 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.loopexit, label %.lr.ph52.epil

.lr.ph52.epil:                                    ; preds = %.loopexit.loopexit.unr-lcssa
  %37 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv57.unr
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  %39 = sub nsw i32 %.148.unr, %38
  %40 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv55.unr
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %42 = add nsw i32 %39, %41
  %.not40.epil = icmp sge i32 %42, %10
  %43 = zext i1 %.not40.epil to i32
  %spec.select42.epil = add nuw nsw i32 %.13447.unr, %43
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %.lr.ph52.epil, %.loopexit.loopexit.unr-lcssa, %._crit_edge, %4
  %.031 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %spec.select, %._crit_edge ], [ %spec.select42.lcssa.ph, %.loopexit.loopexit.unr-lcssa ], [ %spec.select42.epil, %.lr.ph52.epil ]
  ret i32 %.031
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32>) #1

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: read) 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 speculatable willreturn memory(none) }

!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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10, !11, !12}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = !{!"llvm.loop.isvectorized", i32 1}
!12 = !{!"llvm.loop.unroll.runtime.disable"}
!13 = distinct !{!13, !10, !12, !11}
!14 = distinct !{!14, !10}


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