; LLVM IR from JessonYue/LeetCodeLearning :: Array/caiweixiong/c (homework_004)

; 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 void @mergeArray(ptr noundef %0, ptr noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) #1 {
  %5 = alloca ptr, align 8
  %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
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %3, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %14 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %15 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %16 = add nsw i32 %14, %15
  store i32 %16, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %17 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %18 = sub nsw i32 %17, 1
  store i32 %18, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #2
  store i32 0, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %19

19:                                               ; preds = %87, %4
  %20 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %21 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %22 = icmp slt i32 %20, %21
  br i1 %22, label %23, label %88

23:                                               ; preds = %19
  %24 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = getelementptr inbounds i32, ptr %24, i64 %26
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !9
  %29 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %30 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds i32, ptr %29, i64 %31
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !9
  %34 = icmp sle i32 %28, %33
  br i1 %34, label %35, label %44

35:                                               ; preds = %23
  %36 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %37 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %38 = icmp ne i32 %36, %37
  br i1 %38, label %39, label %44

39:                                               ; preds = %35
  %40 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %41 = add nsw i32 %40, 1
  store i32 %41, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %42 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %43 = add nsw i32 %42, 1
  store i32 %43, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %87

44:                                               ; preds = %35, %23
  br label %45

45:                                               ; preds = %55, %44
  %46 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %47 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %48 = icmp slt i32 %46, %47
  br i1 %48, label %49, label %53

49:                                               ; preds = %45
  %50 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %51 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %52 = icmp ne i32 %50, %51
  br label %53

53:                                               ; preds = %49, %45
  %54 = phi i1 [ false, %45 ], [ %52, %49 ]
  br i1 %54, label %55, label %68

55:                                               ; preds = %53
  %56 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %58 = sub nsw i32 %57, 1
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = getelementptr inbounds i32, ptr %56, i64 %59
  %61 = load i32, ptr %60, align 4, !tbaa !9
  %62 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %63 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %64 = sext i32 %63 to i64
  %65 = getelementptr inbounds i32, ptr %62, i64 %64
  store i32 %61, ptr %65, align 4, !tbaa !9
  %66 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %67 = add nsw i32 %66, -1
  store i32 %67, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %45, !llvm.loop !11

68:                                               ; preds = %53
  %69 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %70 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %71 = add nsw i32 %70, 1
  store i32 %71, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %72 = sext i32 %70 to i64
  %73 = getelementptr inbounds i32, ptr %69, i64 %72
  %74 = load i32, ptr %73, align 4, !tbaa !9
  %75 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %76 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %77 = add nsw i32 %76, 1
  store i32 %77, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %78 = sext i32 %76 to i64
  %79 = getelementptr inbounds i32, ptr %75, i64 %78
  store i32 %74, ptr %79, align 4, !tbaa !9
  %80 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %81 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %82 = icmp eq i32 %80, %81
  br i1 %82, label %83, label %84

83:                                               ; preds = %68
  br label %88

84:                                               ; preds = %68
  %85 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %86 = sub nsw i32 %85, 1
  store i32 %86, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %87

87:                                               ; preds = %84, %39
  br label %19, !llvm.loop !13

88:                                               ; preds = %83, %19
  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
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  ret void
}

; 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: readwrite) uwtable
define dso_local void @mergeArray(ptr nocapture noundef %0, ptr nocapture noundef readonly %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = add nsw i32 %3, %2
  %6 = icmp sgt i32 %5, 0
  br i1 %6, label %.lr.ph43, label %._crit_edge44

.lr.ph43:                                         ; preds = %4
  %invariant.gep = getelementptr i8, ptr %0, i64 -8
  %.12936 = add nsw i32 %5, -1
  %7 = zext nneg i32 %5 to i64
  %8 = zext nneg i32 %.12936 to i64
  %9 = sext i32 %3 to i64
  %10 = sext i32 %2 to i64
  %11 = add nsw i64 %9, %10
  %12 = add nsw i64 %11, -1
  %13 = add nsw i64 %9, %10
  %14 = add nsw i64 %13, -2
  %15 = add nsw i64 %9, %10
  %16 = add nsw i64 %15, -2
  br label %17

17:                                               ; preds = %.lr.ph43, %52
  %indvars.iv47 = phi i64 [ 0, %.lr.ph43 ], [ %indvars.iv.next48, %52 ]
  %.041 = phi i32 [ 0, %.lr.ph43 ], [ %.1, %52 ]
  %.03239 = phi i32 [ 0, %.lr.ph43 ], [ %.133, %52 ]
  %smin50 = tail call i64 @llvm.smin.i64(i64 %indvars.iv47, i64 %16)
  %18 = xor i64 %smin50, -1
  %19 = add i64 %15, %18
  %smin = tail call i64 @llvm.smin.i64(i64 %indvars.iv47, i64 %14)
  %20 = sub i64 %14, %smin
  %21 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv47
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %23 = sext i32 %.03239 to i64
  %24 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %23
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp sgt i32 %22, %25
  %.not35 = icmp eq i32 %.041, %2
  %or.cond = select i1 %.not, i1 true, i1 %.not35
  br i1 %or.cond, label %.preheader, label %42

.preheader:                                       ; preds = %17
  %26 = icmp ne i32 %.041, %2
  %27 = icmp ult i64 %indvars.iv47, %8
  %28 = select i1 %27, i1 %26, i1 false
  br i1 %28, label %.lr.ph.split.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph.split.preheader:                           ; preds = %.preheader
  %min.iters.check = icmp ult i64 %19, 16
  br i1 %min.iters.check, label %.lr.ph.split.preheader59, label %vector.scevcheck

.lr.ph.split.preheader59:                         ; preds = %middle.block, %vector.scevcheck, %.lr.ph.split.preheader
  %indvars.iv.ph = phi i64 [ %12, %vector.scevcheck ], [ %12, %.lr.ph.split.preheader ], [ %ind.end, %middle.block ]
  %.129.in37.ph = phi i32 [ %5, %vector.scevcheck ], [ %5, %.lr.ph.split.preheader ], [ %ind.end51, %middle.block ]
  br label %.lr.ph.split

vector.scevcheck:                                 ; preds = %.lr.ph.split.preheader
  %29 = trunc i64 %20 to i32
  %30 = sub i32 %5, %29
  %31 = icmp sgt i32 %30, %5
  %32 = icmp ugt i64 %20, 4294967295
  %33 = or i1 %31, %32
  br i1 %33, label %.lr.ph.split.preheader59, label %vector.ph

vector.ph:                                        ; preds = %vector.scevcheck
  %n.vec = and i64 %19, -8
  %ind.end = sub i64 %12, %n.vec
  %.cast = trunc i64 %n.vec to i32
  %ind.end51 = sub i32 %5, %.cast
  br label %vector.body

vector.body:                                      ; preds = %vector.body, %vector.ph
  %index = phi i64 [ 0, %vector.ph ], [ %index.next, %vector.body ]
  %offset.idx = sub i64 %12, %index
  %.cast53 = trunc i64 %index to i32
  %offset.idx54 = sub i32 %5, %.cast53
  %34 = sext i32 %offset.idx54 to i64
  %35 = getelementptr i32, ptr %invariant.gep, i64 %34
  %36 = getelementptr i8, ptr %35, i64 -12
  %37 = getelementptr i8, ptr %35, i64 -28
  %wide.load = load <4 x i32>, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  %wide.load55 = load <4 x i32>, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  %38 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %offset.idx
  %39 = getelementptr inbounds i8, ptr %38, i64 -12
  %40 = getelementptr inbounds i8, ptr %38, i64 -28
  store <4 x i32> %wide.load, ptr %39, align 4, !tbaa !5
  store <4 x i32> %wide.load55, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %index.next = add nuw i64 %index, 8
  %41 = icmp eq i64 %index.next, %n.vec
  br i1 %41, label %middle.block, label %vector.body, !llvm.loop !9

middle.block:                                     ; preds = %vector.body
  %cmp.n = icmp eq i64 %19, %n.vec
  br i1 %cmp.n, label %._crit_edge.loopexit, label %.lr.ph.split.preheader59

42:                                               ; preds = %17
  %43 = add i32 %.041, 1
  br label %52

.lr.ph.split:                                     ; preds = %.lr.ph.split.preheader59, %.lr.ph.split
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %.lr.ph.split ], [ %indvars.iv.ph, %.lr.ph.split.preheader59 ]
  %.129.in37 = phi i32 [ %48, %.lr.ph.split ], [ %.129.in37.ph, %.lr.ph.split.preheader59 ]
  %44 = sext i32 %.129.in37 to i64
  %gep = getelementptr i32, ptr %invariant.gep, i64 %44
  %45 = load i32, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  %46 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  store i32 %45, ptr %46, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  %47 = icmp slt i64 %indvars.iv47, %indvars.iv.next
  %48 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  br i1 %47, label %.lr.ph.split, label %._crit_edge.loopexit, !llvm.loop !13

._crit_edge.loopexit:                             ; preds = %.lr.ph.split, %middle.block
  %.pre = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit, %.preheader
  %49 = phi i32 [ %.pre, %._crit_edge.loopexit ], [ %25, %.preheader ]
  %50 = add nsw i32 %.03239, 1
  store i32 %49, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %51 = icmp eq i32 %50, %3
  br i1 %51, label %._crit_edge44, label %52

52:                                               ; preds = %._crit_edge, %42
  %.133 = phi i32 [ %.03239, %42 ], [ %50, %._crit_edge ]
  %.1 = phi i32 [ %43, %42 ], [ %.041, %._crit_edge ]
  %indvars.iv.next48 = add nuw nsw i64 %indvars.iv47, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next48, %7
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge44, label %17, !llvm.loop !14

._crit_edge44:                                    ; preds = %52, %._crit_edge, %4
  ret void
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i64 @llvm.smin.i64(i64, i64) #1

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) 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, !11}
!14 = distinct !{!14, !10}


; Effective O3 passes: BDCEPass,CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalDCEPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LICMPass,LoopInstSimplifyPass,LoopLoadEliminationPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyCFGPass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,LoopVectorizePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SCCPPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass