; LLVM IR from JessonYue/LeetCodeLearning :: Array/fanbei/0704/solution07_04_matrix.ll (Z9addMatrixP6MatrixS0_S0_)

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

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

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z9addMatrixP6MatrixS0_S0_(ptr noundef %0, ptr noundef %1, ptr noundef %2) #1 {
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca ptr, align 8
  %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
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store ptr %2, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %14 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %15 = icmp eq ptr %14, null
  br i1 %15, label %22, label %16

16:                                               ; preds = %3
  %17 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %18 = icmp eq ptr %17, null
  br i1 %18, label %22, label %19

19:                                               ; preds = %16
  %20 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %21 = icmp eq ptr %20, null
  br i1 %21, label %22, label %23

22:                                               ; preds = %19, %16, %3
  store i32 -1, ptr %4, align 4
  br label %93

23:                                               ; preds = %19
  %24 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %25 = getelementptr inbounds %struct.Matrix, ptr %24, i32 0, i32 0
  %26 = load i32, ptr %25, align 8, !tbaa !9
  %27 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %28 = getelementptr inbounds %struct.Matrix, ptr %27, i32 0, i32 0
  %29 = load i32, ptr %28, align 8, !tbaa !9
  %30 = icmp ne i32 %26, %29
  br i1 %30, label %39, label %31

31:                                               ; preds = %23
  %32 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %33 = getelementptr inbounds %struct.Matrix, ptr %32, i32 0, i32 1
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !12
  %35 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %36 = getelementptr inbounds %struct.Matrix, ptr %35, i32 0, i32 1
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !12
  %38 = icmp ne i32 %34, %37
  br i1 %38, label %39, label %40

39:                                               ; preds = %31, %23
  store i32 -1, ptr %4, align 4
  br label %93

40:                                               ; preds = %31
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !13
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %41 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %42 = getelementptr inbounds %struct.Matrix, ptr %41, i32 0, i32 0
  %43 = load i32, ptr %42, align 8, !tbaa !9
  store i32 %43, ptr %9, align 4, !tbaa !13
  br label %44

44:                                               ; preds = %89, %40
  %45 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !13
  %46 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !13
  %47 = icmp slt i32 %45, %46
  br i1 %47, label %49, label %48

48:                                               ; preds = %44
  store i32 2, ptr %10, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %92

49:                                               ; preds = %44
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  store i32 0, ptr %11, align 4, !tbaa !13
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %50 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %51 = getelementptr inbounds %struct.Matrix, ptr %50, i32 0, i32 1
  %52 = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !12
  store i32 %52, ptr %12, align 4, !tbaa !13
  br label %53

53:                                               ; preds = %85, %49
  %54 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !13
  %55 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !13
  %56 = icmp slt i32 %54, %55
  br i1 %56, label %58, label %57

57:                                               ; preds = %53
  store i32 5, ptr %10, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  br label %88

58:                                               ; preds = %53
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #2
  %59 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !13
  %60 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !13
  %61 = mul nsw i32 %59, %60
  %62 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !13
  %63 = add nsw i32 %61, %62
  store i32 %63, ptr %13, align 4, !tbaa !13
  %64 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %65 = getelementptr inbounds %struct.Matrix, ptr %64, i32 0, i32 2
  %66 = load ptr, ptr %65, align 8, !tbaa !14
  %67 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !13
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds i32, ptr %66, i64 %68
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !13
  %71 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %72 = getelementptr inbounds %struct.Matrix, ptr %71, i32 0, i32 2
  %73 = load ptr, ptr %72, align 8, !tbaa !14
  %74 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !13
  %75 = sext i32 %74 to i64
  %76 = getelementptr inbounds i32, ptr %73, i64 %75
  %77 = load i32, ptr %76, align 4, !tbaa !13
  %78 = add nsw i32 %70, %77
  %79 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %80 = getelementptr inbounds %struct.Matrix, ptr %79, i32 0, i32 2
  %81 = load ptr, ptr %80, align 8, !tbaa !14
  %82 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !13
  %83 = sext i32 %82 to i64
  %84 = getelementptr inbounds i32, ptr %81, i64 %83
  store i32 %78, ptr %84, align 4, !tbaa !13
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #2
  br label %85

85:                                               ; preds = %58
  %86 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !13
  %87 = add nsw i32 %86, 1
  store i32 %87, ptr %11, align 4, !tbaa !13
  br label %53, !llvm.loop !15

88:                                               ; preds = %57
  br label %89

89:                                               ; preds = %88
  %90 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !13
  %91 = add nsw i32 %90, 1
  store i32 %91, ptr %8, align 4, !tbaa !13
  br label %44, !llvm.loop !17

92:                                               ; preds = %48
  store i32 0, ptr %4, align 4
  br label %93

93:                                               ; preds = %92, %39, %22
  %94 = load i32, ptr %4, align 4
  ret i32 %94
}

; 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 = { 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 #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, !11, i64 0}
!10 = !{!"_ZTS6Matrix", !11, i64 0, !11, i64 4, !6, i64 8}
!11 = !{!"int", !7, i64 0}
!12 = !{!10, !11, i64 4}
!13 = !{!11, !11, i64 0}
!14 = !{!10, !6, i64 8}
!15 = distinct !{!15, !16}
!16 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!17 = distinct !{!17, !16}


; 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 memory(readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef range(i32 -1, 1) i32 @_Z9addMatrixP6MatrixS0_S0_(ptr noundef readonly %0, ptr noundef readonly %1, ptr noundef readonly %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = icmp eq ptr %0, null
  %5 = icmp eq ptr %1, null
  %or.cond = or i1 %4, %5
  %6 = icmp eq ptr %2, null
  %or.cond3 = or i1 %or.cond, %6
  br i1 %or.cond3, label %.loopexit, label %7

7:                                                ; preds = %3
  %8 = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !5
  %9 = load i32, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %8, %9
  br i1 %.not, label %10, label %.loopexit

10:                                               ; preds = %7
  %11 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !11
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 4
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !11
  %.not34 = icmp eq i32 %12, %14
  br i1 %.not34, label %.preheader, label %.loopexit

.preheader:                                       ; preds = %10
  %15 = icmp sgt i32 %8, 0
  br i1 %15, label %.lr.ph37, label %.loopexit

.lr.ph37:                                         ; preds = %.preheader
  %16 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %17 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 8
  %18 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 8
  %19 = icmp sgt i32 %12, 0
  br i1 %19, label %.lr.ph37.split, label %.loopexit

.lr.ph37.split:                                   ; preds = %.lr.ph37, %._crit_edge
  %.02736 = phi i32 [ %51, %._crit_edge ], [ 0, %.lr.ph37 ]
  %20 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !11
  %21 = icmp sgt i32 %20, 0
  br i1 %21, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph37.split
  %22 = mul nuw nsw i32 %20, %.02736
  %23 = load ptr, ptr %16, align 8, !tbaa !12
  %24 = load ptr, ptr %17, align 8, !tbaa !12
  %25 = load ptr, ptr %18, align 8, !tbaa !12
  %26 = zext nneg i32 %22 to i64
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %20 to i64
  %min.iters.check = icmp ult i32 %20, 8
  br i1 %min.iters.check, label %scalar.ph.preheader, label %vector.memcheck

scalar.ph.preheader:                              ; preds = %middle.block, %vector.memcheck, %.lr.ph
  %indvars.iv.ph = phi i64 [ 0, %vector.memcheck ], [ 0, %.lr.ph ], [ %n.vec, %middle.block ]
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count, 1
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %scalar.ph.prol.loopexit, label %scalar.ph.prol

scalar.ph.prol:                                   ; preds = %scalar.ph.preheader
  %27 = add nuw nsw i64 %indvars.iv.ph, %26
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %27
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !13
  %30 = getelementptr inbounds i32, ptr %24, i64 %27
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !13
  %32 = add nsw i32 %31, %29
  %33 = getelementptr inbounds i32, ptr %25, i64 %27
  store i32 %32, ptr %33, align 4, !tbaa !13
  %indvars.iv.next.prol = or disjoint i64 %indvars.iv.ph, 1
  br label %scalar.ph.prol.loopexit

scalar.ph.prol.loopexit:                          ; preds = %scalar.ph.prol, %scalar.ph.preheader
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ %indvars.iv.ph, %scalar.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next.prol, %scalar.ph.prol ]
  %34 = add nsw i64 %wide.trip.count, -1
  %35 = icmp eq i64 %indvars.iv.ph, %34
  br i1 %35, label %._crit_edge, label %scalar.ph

vector.memcheck:                                  ; preds = %.lr.ph
  %36 = ptrtoint ptr %25 to i64
  %37 = ptrtoint ptr %24 to i64
  %38 = ptrtoint ptr %23 to i64
  %39 = sub i64 %36, %38
  %diff.check = icmp ult i64 %39, 32
  %40 = sub i64 %36, %37
  %diff.check41 = icmp ult i64 %40, 32
  %conflict.rdx = or i1 %diff.check, %diff.check41
  br i1 %conflict.rdx, label %scalar.ph.preheader, label %vector.ph

vector.ph:                                        ; preds = %vector.memcheck
  %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 ]
  %41 = add nuw nsw i64 %index, %26
  %42 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %41
  %43 = getelementptr inbounds i8, ptr %42, i64 16
  %wide.load = load <4 x i32>, ptr %42, align 4, !tbaa !13
  %wide.load42 = load <4 x i32>, ptr %43, align 4, !tbaa !13
  %44 = getelementptr inbounds i32, ptr %24, i64 %41
  %45 = getelementptr inbounds i8, ptr %44, i64 16
  %wide.load43 = load <4 x i32>, ptr %44, align 4, !tbaa !13
  %wide.load44 = load <4 x i32>, ptr %45, align 4, !tbaa !13
  %46 = add nsw <4 x i32> %wide.load43, %wide.load
  %47 = add nsw <4 x i32> %wide.load44, %wide.load42
  %48 = getelementptr inbounds i32, ptr %25, i64 %41
  %49 = getelementptr inbounds i8, ptr %48, i64 16
  store <4 x i32> %46, ptr %48, align 4, !tbaa !13
  store <4 x i32> %47, ptr %49, align 4, !tbaa !13
  %index.next = add nuw i64 %index, 8
  %50 = icmp eq i64 %index.next, %n.vec
  br i1 %50, label %middle.block, label %vector.body, !llvm.loop !14

middle.block:                                     ; preds = %vector.body
  %cmp.n = icmp eq i64 %n.vec, %wide.trip.count
  br i1 %cmp.n, label %._crit_edge, label %scalar.ph.preheader

._crit_edge:                                      ; preds = %scalar.ph.prol.loopexit, %scalar.ph, %middle.block, %.lr.ph37.split
  %51 = add nuw nsw i32 %.02736, 1
  %exitcond40.not = icmp eq i32 %51, %8
  br i1 %exitcond40.not, label %.loopexit, label %.lr.ph37.split, !llvm.loop !18

scalar.ph:                                        ; preds = %scalar.ph.prol.loopexit, %scalar.ph
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next.1, %scalar.ph ], [ %indvars.iv.unr, %scalar.ph.prol.loopexit ]
  %52 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, %26
  %53 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %52
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !13
  %55 = getelementptr inbounds i32, ptr %24, i64 %52
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !13
  %57 = add nsw i32 %56, %54
  %58 = getelementptr inbounds i32, ptr %25, i64 %52
  store i32 %57, ptr %58, align 4, !tbaa !13
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %59 = add nuw nsw i64 %indvars.iv.next, %26
  %60 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %59
  %61 = load i32, ptr %60, align 4, !tbaa !13
  %62 = getelementptr inbounds i32, ptr %24, i64 %59
  %63 = load i32, ptr %62, align 4, !tbaa !13
  %64 = add nsw i32 %63, %61
  %65 = getelementptr inbounds i32, ptr %25, i64 %59
  store i32 %64, ptr %65, align 4, !tbaa !13
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %exitcond.not.1 = icmp eq i64 %indvars.iv.next.1, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not.1, label %._crit_edge, label %scalar.ph, !llvm.loop !20

.loopexit:                                        ; preds = %._crit_edge, %.lr.ph37, %.preheader, %7, %10, %3
  %.0 = phi i32 [ -1, %3 ], [ -1, %10 ], [ -1, %7 ], [ 0, %.preheader ], [ 0, %.lr.ph37 ], [ 0, %._crit_edge ]
  ret i32 %.0
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, inaccessiblemem: none) 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 = !{!6, !7, i64 0}
!6 = !{!"_ZTS6Matrix", !7, i64 0, !7, i64 4, !10, i64 8}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!10 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!11 = !{!6, !7, i64 4}
!12 = !{!6, !10, i64 8}
!13 = !{!7, !7, i64 0}
!14 = distinct !{!14, !15, !16, !17}
!15 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!16 = !{!"llvm.loop.isvectorized", i32 1}
!17 = !{!"llvm.loop.unroll.runtime.disable"}
!18 = distinct !{!18, !15, !19}
!19 = !{!"llvm.loop.unswitch.partial.disable"}
!20 = distinct !{!20, !15, !16}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LICMPass,LoopLoadEliminationPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyCFGPass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,LoopVectorizePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimpleLoopUnswitchPass,SimplifyCFGPass