; LLVM IR from JessonYue/LeetCodeLearning :: Array/caiweixiong/c (homework_008)

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

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

13:                                               ; preds = %2
  %14 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %15 = icmp sle i32 %14, 0
  br i1 %15, label %16, label %17

16:                                               ; preds = %13, %2
  store ptr null, ptr %3, align 8
  br label %74

17:                                               ; preds = %13
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #3
  store i32 1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #3
  %18 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %18, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #3
  store ptr null, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  br label %19

19:                                               ; preds = %24, %17
  %20 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %21 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %20, i32 0, i32 1
  %22 = load ptr, ptr %21, align 8, !tbaa !11
  %23 = icmp ne ptr %22, null
  br i1 %23, label %24, label %30

24:                                               ; preds = %19
  %25 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %26 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %25, i32 0, i32 1
  %27 = load ptr, ptr %26, align 8, !tbaa !11
  store ptr %27, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %28 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %29 = add nsw i32 %28, 1
  store i32 %29, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %19, !llvm.loop !13

30:                                               ; preds = %19
  %31 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %32 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %33 = icmp slt i32 %31, %32
  br i1 %33, label %34, label %36

34:                                               ; preds = %30
  %35 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %35, ptr %3, align 8
  store i32 1, ptr %10, align 4
  br label %73

36:                                               ; preds = %30
  %37 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %38 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %39 = sub nsw i32 %37, %38
  store i32 %39, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %40 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %40, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %42 = icmp eq i32 %41, 0
  br i1 %42, label %43, label %48

43:                                               ; preds = %36
  %44 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %44, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %45 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %46 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %45, i32 0, i32 1
  %47 = load ptr, ptr %46, align 8, !tbaa !11
  store ptr %47, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  br label %70

48:                                               ; preds = %36
  br label %49

49:                                               ; preds = %60, %48
  %50 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %51 = add nsw i32 %50, -1
  store i32 %51, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %52 = icmp ne i32 %51, 0
  br i1 %52, label %53, label %58

53:                                               ; preds = %49
  %54 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %55 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %54, i32 0, i32 1
  %56 = load ptr, ptr %55, align 8, !tbaa !11
  store ptr %56, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %57 = icmp ne ptr %56, null
  br label %58

58:                                               ; preds = %53, %49
  %59 = phi i1 [ false, %49 ], [ %57, %53 ]
  br i1 %59, label %60, label %61

60:                                               ; preds = %58
  br label %49, !llvm.loop !15

61:                                               ; preds = %58
  %62 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %63 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %62, i32 0, i32 1
  %64 = load ptr, ptr %63, align 8, !tbaa !11
  store ptr %64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %65 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %66 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %65, i32 0, i32 1
  %67 = load ptr, ptr %66, align 8, !tbaa !11
  %68 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %69 = getelementptr inbounds %struct.ListNode, ptr %68, i32 0, i32 1
  store ptr %67, ptr %69, align 8, !tbaa !11
  br label %70

70:                                               ; preds = %61, %43
  %71 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  call void @free(ptr noundef %71) #3
  %72 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %72, ptr %3, align 8
  store i32 1, ptr %10, align 4
  br label %73

73:                                               ; preds = %70, %34
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #3
  br label %74

74:                                               ; preds = %73, %16
  %75 = load ptr, ptr %3, align 8
  ret ptr %75
}

; Function Attrs: nounwind
declare void @free(ptr noundef) #2

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 "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, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !6, i64 8}
!12 = !{!"ListNode", !10, i64 0, !6, i64 8}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!15 = distinct !{!15, !14}


; 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: nounwind uwtable
define dso_local ptr @removeNthFromEnd(ptr noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp eq ptr %0, null
  %4 = icmp slt i32 %1, 1
  %or.cond = or i1 %3, %4
  br i1 %or.cond, label %46, label %.preheader38

.preheader38:                                     ; preds = %2, %.preheader38
  %indvar = phi i32 [ %indvar.next, %.preheader38 ], [ 0, %2 ]
  %.025 = phi i32 [ %7, %.preheader38 ], [ 1, %2 ]
  %.023 = phi ptr [ %6, %.preheader38 ], [ %0, %2 ]
  %5 = getelementptr inbounds i8, ptr %.023, i64 8
  %6 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %.not = icmp eq ptr %6, null
  %7 = add nuw nsw i32 %.025, 1
  %indvar.next = add i32 %indvar, 1
  br i1 %.not, label %8, label %.preheader38, !llvm.loop !11

8:                                                ; preds = %.preheader38
  %9 = icmp slt i32 %.025, %1
  br i1 %9, label %46, label %10

10:                                               ; preds = %8
  %11 = icmp eq i32 %.025, %1
  br i1 %11, label %20, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %10
  %12 = xor i32 %1, -1
  %13 = add nsw i32 %.025, %12
  %.not3639 = icmp eq i32 %13, 0
  br i1 %.not3639, label %.critedge, label %.lr.ph.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %.preheader
  %xtraiter = and i32 %13, 7
  %lcmp.mod.not = icmp eq i32 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.lr.ph.prol.loopexit, label %.lr.ph.prol

.lr.ph.prol:                                      ; preds = %.lr.ph.preheader, %.lr.ph.prol
  %14 = phi i32 [ %17, %.lr.ph.prol ], [ %13, %.lr.ph.preheader ]
  %.140.prol = phi ptr [ %16, %.lr.ph.prol ], [ %0, %.lr.ph.preheader ]
  %prol.iter = phi i32 [ %prol.iter.next, %.lr.ph.prol ], [ 0, %.lr.ph.preheader ]
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %.140.prol, i64 8
  %16 = load ptr, ptr %15, align 8, !tbaa !5, !nonnull !13, !noundef !13
  %17 = add nsw i32 %14, -1
  %prol.iter.next = add i32 %prol.iter, 1
  %prol.iter.cmp.not = icmp eq i32 %prol.iter.next, %xtraiter
  br i1 %prol.iter.cmp.not, label %.lr.ph.prol.loopexit, label %.lr.ph.prol, !llvm.loop !14

.lr.ph.prol.loopexit:                             ; preds = %.lr.ph.prol, %.lr.ph.preheader
  %.lcssa.unr = phi ptr [ poison, %.lr.ph.preheader ], [ %16, %.lr.ph.prol ]
  %.unr = phi i32 [ %13, %.lr.ph.preheader ], [ %17, %.lr.ph.prol ]
  %.140.unr = phi ptr [ %0, %.lr.ph.preheader ], [ %16, %.lr.ph.prol ]
  %18 = sub i32 %1, %indvar
  %19 = icmp ugt i32 %18, -8
  br i1 %19, label %.critedge, label %.lr.ph

20:                                               ; preds = %10
  %21 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %22 = load ptr, ptr %21, align 8, !tbaa !5
  br label %45

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.prol.loopexit, %.lr.ph
  %23 = phi i32 [ %40, %.lr.ph ], [ %.unr, %.lr.ph.prol.loopexit ]
  %.140 = phi ptr [ %39, %.lr.ph ], [ %.140.unr, %.lr.ph.prol.loopexit ]
  %24 = getelementptr inbounds i8, ptr %.140, i64 8
  %25 = load ptr, ptr %24, align 8, !tbaa !5, !nonnull !13, !noundef !13
  %26 = getelementptr inbounds i8, ptr %25, i64 8
  %27 = load ptr, ptr %26, align 8, !tbaa !5, !nonnull !13, !noundef !13
  %28 = getelementptr inbounds i8, ptr %27, i64 8
  %29 = load ptr, ptr %28, align 8, !tbaa !5, !nonnull !13, !noundef !13
  %30 = getelementptr inbounds i8, ptr %29, i64 8
  %31 = load ptr, ptr %30, align 8, !tbaa !5, !nonnull !13, !noundef !13
  %32 = getelementptr inbounds i8, ptr %31, i64 8
  %33 = load ptr, ptr %32, align 8, !tbaa !5, !nonnull !13, !noundef !13
  %34 = getelementptr inbounds i8, ptr %33, i64 8
  %35 = load ptr, ptr %34, align 8, !tbaa !5, !nonnull !13, !noundef !13
  %36 = getelementptr inbounds i8, ptr %35, i64 8
  %37 = load ptr, ptr %36, align 8, !tbaa !5, !nonnull !13, !noundef !13
  %38 = getelementptr inbounds i8, ptr %37, i64 8
  %39 = load ptr, ptr %38, align 8, !tbaa !5, !nonnull !13, !noundef !13
  %40 = add nsw i32 %23, -8
  %.not36.7 = icmp eq i32 %40, 0
  br i1 %.not36.7, label %.critedge, label %.lr.ph

.critedge:                                        ; preds = %.lr.ph.prol.loopexit, %.lr.ph, %.preheader
  %.1.lcssa = phi ptr [ %0, %.preheader ], [ %.lcssa.unr, %.lr.ph.prol.loopexit ], [ %39, %.lr.ph ]
  %41 = getelementptr inbounds i8, ptr %.1.lcssa, i64 8
  %42 = load ptr, ptr %41, align 8, !tbaa !5
  %43 = getelementptr inbounds i8, ptr %42, i64 8
  %44 = load ptr, ptr %43, align 8, !tbaa !5
  store ptr %44, ptr %41, align 8, !tbaa !5
  br label %45

45:                                               ; preds = %.critedge, %20
  %.028 = phi ptr [ %22, %20 ], [ %0, %.critedge ]
  %.0 = phi ptr [ %0, %20 ], [ %42, %.critedge ]
  tail call void @free(ptr noundef nonnull %.0) #2
  br label %46

46:                                               ; preds = %45, %8, %2
  %.127 = phi ptr [ null, %2 ], [ %.028, %45 ], [ %0, %8 ]
  ret ptr %.127
}

; Function Attrs: mustprogress nounwind willreturn allockind("free") memory(argmem: readwrite, inaccessiblemem: readwrite)
declare void @free(ptr allocptr nocapture noundef) local_unnamed_addr #1

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 = { mustprogress nounwind willreturn allockind("free") memory(argmem: readwrite, inaccessiblemem: readwrite) "alloc-family"="malloc" "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, !10, i64 8}
!6 = !{!"ListNode", !7, i64 0, !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 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = !{}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = !{!"llvm.loop.unroll.disable"}


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass