; LLVM IR from devparthgarg/Data-Structures-and-Algorithms :: 06. Searching/11 Triplet Sum/11a triplet sum.ll (Z8threeSumPiii)

; 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: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z8threeSumPiii(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #0 {
  %4 = alloca i1, align 1
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %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
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %12

12:                                               ; preds = %67, %3
  %13 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %14 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %15 = icmp slt i32 %13, %14
  br i1 %15, label %17, label %16

16:                                               ; preds = %12
  store i32 2, ptr %9, align 4
  br label %70

17:                                               ; preds = %12
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %18 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %19 = add nsw i32 %18, 1
  store i32 %19, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %20

20:                                               ; preds = %61, %17
  %21 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %22 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %23 = icmp slt i32 %21, %22
  br i1 %23, label %25, label %24

24:                                               ; preds = %20
  store i32 5, ptr %9, align 4
  br label %64

25:                                               ; preds = %20
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %26 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %27 = add nsw i32 %26, 1
  store i32 %27, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %28

28:                                               ; preds = %55, %25
  %29 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %30 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %31 = icmp slt i32 %29, %30
  br i1 %31, label %33, label %32

32:                                               ; preds = %28
  store i32 8, ptr %9, align 4
  br label %58

33:                                               ; preds = %28
  %34 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %35 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds i32, ptr %34, i64 %36
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !9
  %39 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %40 = load i32, ptr %10, 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 = add nsw i32 %38, %43
  %45 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %46 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds i32, ptr %45, i64 %47
  %49 = load i32, ptr %48, align 4, !tbaa !9
  %50 = add nsw i32 %44, %49
  %51 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %52 = icmp eq i32 %50, %51
  br i1 %52, label %53, label %54

53:                                               ; preds = %33
  store i1 true, ptr %4, align 1
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %58

54:                                               ; preds = %33
  br label %55

55:                                               ; preds = %54
  %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 %28, !llvm.loop !11

58:                                               ; preds = %53, %32
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %59 = load i32, ptr %9, align 4
  switch i32 %59, label %64 [
    i32 8, label %60
  ]

60:                                               ; preds = %58
  br label %61

61:                                               ; preds = %60
  %62 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %63 = add nsw i32 %62, 1
  store i32 %63, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %20, !llvm.loop !13

64:                                               ; preds = %58, %24
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %65 = load i32, ptr %9, align 4
  switch i32 %65, label %70 [
    i32 5, label %66
  ]

66:                                               ; preds = %64
  br label %67

67:                                               ; preds = %66
  %68 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %69 = add nsw i32 %68, 1
  store i32 %69, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %12, !llvm.loop !14

70:                                               ; preds = %64, %16
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %71 = load i32, ptr %9, align 4
  switch i32 %71, label %75 [
    i32 2, label %72
    i32 1, label %73
  ]

72:                                               ; preds = %70
  store i1 false, ptr %4, align 1
  br label %73

73:                                               ; preds = %72, %70
  %74 = load i1, ptr %4, align 1
  ret i1 %74

75:                                               ; preds = %70
  unreachable
}

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

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

attributes #0 = { mustprogress 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 }

!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 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}
!14 = distinct !{!14, !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: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: read) uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z8threeSumPiii(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %.not3342 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %.not3342, label %.lr.ph45.preheader, label %.thread30

.lr.ph45.preheader:                               ; preds = %3
  %4 = zext nneg i32 %1 to i64
  %wide.trip.count60 = zext nneg i32 %1 to i64
  br label %.lr.ph45

.loopexit34:                                      ; preds = %.loopexit, %.lr.ph45
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %indvars.iv.next54 = add nuw nsw i64 %indvars.iv53, 1
  %exitcond61.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next59, %wide.trip.count60
  br i1 %exitcond61.not, label %.thread30, label %.lr.ph45, !llvm.loop !5

.lr.ph45:                                         ; preds = %.lr.ph45.preheader, %.loopexit34
  %indvars.iv58 = phi i64 [ 0, %.lr.ph45.preheader ], [ %indvars.iv.next59, %.loopexit34 ]
  %indvars.iv53 = phi i64 [ 1, %.lr.ph45.preheader ], [ %indvars.iv.next54, %.loopexit34 ]
  %indvars.iv = phi i64 [ 2, %.lr.ph45.preheader ], [ %indvars.iv.next, %.loopexit34 ]
  %.not3344 = phi i1 [ true, %.lr.ph45.preheader ], [ %5, %.loopexit34 ]
  %indvars.iv.next59 = add nuw nsw i64 %indvars.iv58, 1
  %5 = icmp ult i64 %indvars.iv.next59, %4
  br i1 %5, label %.lr.ph41, label %.loopexit34

.lr.ph41:                                         ; preds = %.lr.ph45
  %6 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv58
  br label %7

.loopexit:                                        ; preds = %13, %7
  %indvars.iv.next49 = add nuw nsw i64 %indvars.iv48, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next56, %wide.trip.count60
  br i1 %exitcond.not, label %.loopexit34, label %7

7:                                                ; preds = %.lr.ph41, %.loopexit
  %indvars.iv55 = phi i64 [ %indvars.iv53, %.lr.ph41 ], [ %indvars.iv.next56, %.loopexit ]
  %indvars.iv48 = phi i64 [ %indvars.iv, %.lr.ph41 ], [ %indvars.iv.next49, %.loopexit ]
  %indvars.iv.next56 = add nuw nsw i64 %indvars.iv55, 1
  %8 = trunc nuw i64 %indvars.iv.next56 to i32
  %.not38 = icmp slt i32 %8, %1
  br i1 %.not38, label %.lr.ph, label %.loopexit

.lr.ph:                                           ; preds = %7
  %9 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !7
  %10 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv55
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !7
  %12 = add nsw i32 %11, %9
  br label %15

13:                                               ; preds = %15
  %indvars.iv.next51 = add nuw nsw i64 %indvars.iv50, 1
  %14 = trunc nuw i64 %indvars.iv.next51 to i32
  %.not = icmp slt i32 %14, %1
  br i1 %.not, label %15, label %.loopexit, !llvm.loop !11

15:                                               ; preds = %.lr.ph, %13
  %indvars.iv50 = phi i64 [ %indvars.iv48, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next51, %13 ]
  %16 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv50
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !7
  %18 = add nsw i32 %12, %17
  %19 = icmp eq i32 %18, %2
  br i1 %19, label %.thread30, label %13

.thread30:                                        ; preds = %.loopexit34, %15, %3
  %.not3337 = phi i1 [ false, %3 ], [ %.not3344, %15 ], [ %5, %.loopexit34 ]
  ret i1 %.not3337
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn 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" }

!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 = distinct !{!5, !6}
!6 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!7 = !{!8, !8, i64 0}
!8 = !{!"int", !9, i64 0}
!9 = !{!"omnipotent char", !10, i64 0}
!10 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!11 = distinct !{!11, !6}


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