; LLVM IR from JessonYue/LeetCodeLearning :: Array/wuchao/array/7-4矩阵运算 (Matrix)

; 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 }

@.str.2 = external hidden unnamed_addr constant [44 x i8], align 1

; 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
declare dso_local ptr @makeMatrix(i32 noundef, i32 noundef) #1

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

declare i32 @printf(ptr noundef, ...) #2

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @matrixSub(ptr noundef %0, ptr noundef %1) #1 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %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
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %10 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %11 = getelementptr inbounds %struct.Matrix, ptr %10, i32 0, i32 0
  %12 = load i32, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %13 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %14 = getelementptr inbounds %struct.Matrix, ptr %13, i32 0, i32 0
  %15 = load i32, ptr %14, align 8, !tbaa !9
  %16 = icmp ne i32 %12, %15
  br i1 %16, label %25, label %17

17:                                               ; preds = %2
  %18 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %19 = getelementptr inbounds %struct.Matrix, ptr %18, i32 0, i32 1
  %20 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !12
  %21 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %22 = getelementptr inbounds %struct.Matrix, ptr %21, i32 0, i32 1
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !12
  %24 = icmp ne i32 %20, %23
  br i1 %24, label %25, label %27

25:                                               ; preds = %17, %2
  %26 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @.str.2)
  store ptr null, ptr %3, align 8
  br label %93

27:                                               ; preds = %17
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #3
  %28 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %29 = getelementptr inbounds %struct.Matrix, ptr %28, i32 0, i32 0
  %30 = load i32, ptr %29, align 8, !tbaa !9
  %31 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %32 = getelementptr inbounds %struct.Matrix, ptr %31, i32 0, i32 1
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !12
  %34 = call ptr @makeMatrix(i32 noundef %30, i32 noundef %33)
  store ptr %34, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !13
  br label %35

35:                                               ; preds = %88, %27
  %36 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !13
  %37 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %38 = getelementptr inbounds %struct.Matrix, ptr %37, i32 0, i32 0
  %39 = load i32, ptr %38, align 8, !tbaa !9
  %40 = icmp slt i32 %36, %39
  br i1 %40, label %42, label %41

41:                                               ; preds = %35
  store i32 2, ptr %8, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  br label %91

42:                                               ; preds = %35
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #3
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !13
  br label %43

43:                                               ; preds = %84, %42
  %44 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !13
  %45 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %46 = getelementptr inbounds %struct.Matrix, ptr %45, i32 0, i32 1
  %47 = load i32, ptr %46, align 4, !tbaa !12
  %48 = icmp slt i32 %44, %47
  br i1 %48, label %50, label %49

49:                                               ; preds = %43
  store i32 5, ptr %8, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #3
  br label %87

50:                                               ; preds = %43
  %51 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %52 = getelementptr inbounds %struct.Matrix, ptr %51, i32 0, i32 2
  %53 = load ptr, ptr %52, align 8, !tbaa !14
  %54 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !13
  %55 = sext i32 %54 to i64
  %56 = getelementptr inbounds ptr, ptr %53, i64 %55
  %57 = load ptr, ptr %56, align 8, !tbaa !5
  %58 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !13
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = getelementptr inbounds i32, ptr %57, i64 %59
  %61 = load i32, ptr %60, align 4, !tbaa !13
  %62 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %63 = getelementptr inbounds %struct.Matrix, ptr %62, i32 0, i32 2
  %64 = load ptr, ptr %63, align 8, !tbaa !14
  %65 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !13
  %66 = sext i32 %65 to i64
  %67 = getelementptr inbounds ptr, ptr %64, i64 %66
  %68 = load ptr, ptr %67, align 8, !tbaa !5
  %69 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !13
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds i32, ptr %68, i64 %70
  %72 = load i32, ptr %71, align 4, !tbaa !13
  %73 = sub nsw i32 %61, %72
  %74 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %75 = getelementptr inbounds %struct.Matrix, ptr %74, i32 0, i32 2
  %76 = load ptr, ptr %75, align 8, !tbaa !14
  %77 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !13
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = getelementptr inbounds ptr, ptr %76, i64 %78
  %80 = load ptr, ptr %79, align 8, !tbaa !5
  %81 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !13
  %82 = sext i32 %81 to i64
  %83 = getelementptr inbounds i32, ptr %80, i64 %82
  store i32 %73, ptr %83, align 4, !tbaa !13
  br label %84

84:                                               ; preds = %50
  %85 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !13
  %86 = add nsw i32 %85, 1
  store i32 %86, ptr %9, align 4, !tbaa !13
  br label %43, !llvm.loop !15

87:                                               ; preds = %49
  br label %88

88:                                               ; preds = %87
  %89 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !13
  %90 = add nsw i32 %89, 1
  store i32 %90, ptr %7, align 4, !tbaa !13
  br label %35, !llvm.loop !17

91:                                               ; preds = %41
  %92 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store ptr %92, ptr %3, align 8
  store i32 1, ptr %8, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #3
  br label %93

93:                                               ; preds = %91, %25
  %94 = load ptr, ptr %3, align 8
  ret ptr %94
}

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 = { "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 #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 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !11, i64 0}
!10 = !{!"Matrix", !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"

@.str.2 = external hidden unnamed_addr constant [44 x i8], align 1

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local ptr @makeMatrix(i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @printf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @matrixSub(ptr nocapture noundef readonly %0, ptr nocapture noundef readonly %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !5
  %4 = load i32, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %3, %4
  br i1 %.not, label %5, label %10

5:                                                ; preds = %2
  %6 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !11
  %8 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 4
  %9 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  %.not26 = icmp eq i32 %7, %9
  br i1 %.not26, label %12, label %10

10:                                               ; preds = %5, %2
  %11 = tail call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.2)
  br label %.loopexit

12:                                               ; preds = %5
  %13 = tail call ptr @makeMatrix(i32 noundef %3, i32 noundef %7)
  %14 = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !5
  %15 = icmp sgt i32 %14, 0
  br i1 %15, label %.preheader.lr.ph, label %.loopexit

.preheader.lr.ph:                                 ; preds = %12
  %16 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %17 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 8
  %18 = getelementptr inbounds i8, ptr %13, i64 8
  %19 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !11
  %20 = icmp sgt i32 %19, 0
  br i1 %20, label %.preheader, label %.loopexit

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.lr.ph, %._crit_edge
  %21 = phi i32 [ %33, %._crit_edge ], [ %14, %.preheader.lr.ph ]
  %22 = phi i32 [ %34, %._crit_edge ], [ %19, %.preheader.lr.ph ]
  %indvars.iv31 = phi i64 [ %indvars.iv.next32, %._crit_edge ], [ 0, %.preheader.lr.ph ]
  %23 = icmp sgt i32 %22, 0
  br i1 %23, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader
  %24 = load ptr, ptr %16, align 8, !tbaa !12
  %25 = getelementptr inbounds ptr, ptr %24, i64 %indvars.iv31
  %26 = load ptr, ptr %25, align 8, !tbaa !13
  %27 = load ptr, ptr %17, align 8, !tbaa !12
  %28 = getelementptr inbounds ptr, ptr %27, i64 %indvars.iv31
  %29 = load ptr, ptr %28, align 8, !tbaa !13
  %30 = load ptr, ptr %18, align 8, !tbaa !12
  %31 = getelementptr inbounds ptr, ptr %30, i64 %indvars.iv31
  %32 = load ptr, ptr %31, align 8, !tbaa !13
  br label %37

._crit_edge.loopexit:                             ; preds = %37
  %.pre = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !5
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit, %.preheader
  %33 = phi i32 [ %.pre, %._crit_edge.loopexit ], [ %21, %.preheader ]
  %34 = phi i32 [ %44, %._crit_edge.loopexit ], [ %22, %.preheader ]
  %indvars.iv.next32 = add nuw nsw i64 %indvars.iv31, 1
  %35 = sext i32 %33 to i64
  %36 = icmp slt i64 %indvars.iv.next32, %35
  br i1 %36, label %.preheader, label %.loopexit, !llvm.loop !14

37:                                               ; preds = %.lr.ph, %37
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %37 ]
  %38 = getelementptr inbounds i32, ptr %26, i64 %indvars.iv
  %39 = load i32, ptr %38, align 4, !tbaa !17
  %40 = getelementptr inbounds i32, ptr %29, i64 %indvars.iv
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !17
  %42 = sub nsw i32 %39, %41
  %43 = getelementptr inbounds i32, ptr %32, i64 %indvars.iv
  store i32 %42, ptr %43, align 4, !tbaa !17
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %44 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !11
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = icmp slt i64 %indvars.iv.next, %45
  br i1 %46, label %37, label %._crit_edge.loopexit, !llvm.loop !18

.loopexit:                                        ; preds = %._crit_edge, %.preheader.lr.ph, %12, %10
  %.023 = phi ptr [ null, %10 ], [ %13, %12 ], [ %13, %.preheader.lr.ph ], [ %13, %._crit_edge ]
  ret ptr %.023
}

attributes #0 = { 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 = { nofree nounwind "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 = !{!"Matrix", !7, i64 0, !7, i64 4, !10, i64 8}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!11 = !{!6, !7, i64 4}
!12 = !{!6, !10, i64 8}
!13 = !{!10, !10, i64 0}
!14 = distinct !{!14, !15, !16}
!15 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!16 = !{!"llvm.loop.unswitch.partial.disable"}
!17 = !{!7, !7, i64 0}
!18 = distinct !{!18, !15}


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