; LLVM IR from CLASS-SZ/class_sz :: class-sz/tools (arrays)

; 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: 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 i32 @array_integrate_all_spline(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3, i32 noundef %4, i32 noundef %5, ptr noundef %6, ptr noundef %7) #1 {
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca i32, align 4
  %14 = alloca i32, align 4
  %15 = alloca ptr, align 8
  %16 = alloca ptr, align 8
  %17 = alloca i32, align 4
  %18 = alloca double, align 8
  store ptr %0, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  store i32 %3, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  store i32 %4, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  store i32 %5, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  store ptr %6, ptr %15, align 8, !tbaa !5
  store ptr %7, ptr %16, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %17) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %18) #2
  %19 = load ptr, ptr %15, align 8, !tbaa !5
  store double 0.000000e+00, ptr %19, align 8, !tbaa !11
  store i32 0, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  br label %20

20:                                               ; preds = %100, %8
  %21 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %22 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %23 = sub nsw i32 %22, 1
  %24 = icmp slt i32 %21, %23
  br i1 %24, label %25, label %103

25:                                               ; preds = %20
  %26 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %27 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %28 = add nsw i32 %27, 1
  %29 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %30 = mul nsw i32 %28, %29
  %31 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %32 = add nsw i32 %30, %31
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds double, ptr %26, i64 %33
  %35 = load double, ptr %34, align 8, !tbaa !11
  %36 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %37 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %38 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %39 = mul nsw i32 %37, %38
  %40 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %41 = add nsw i32 %39, %40
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds double, ptr %36, i64 %42
  %44 = load double, ptr %43, align 8, !tbaa !11
  %45 = fsub double %35, %44
  store double %45, ptr %18, align 8, !tbaa !11
  %46 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %47 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %48 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %49 = mul nsw i32 %47, %48
  %50 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %51 = add nsw i32 %49, %50
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = getelementptr inbounds double, ptr %46, i64 %52
  %54 = load double, ptr %53, align 8, !tbaa !11
  %55 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %56 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %57 = add nsw i32 %56, 1
  %58 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %59 = mul nsw i32 %57, %58
  %60 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %61 = add nsw i32 %59, %60
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds double, ptr %55, i64 %62
  %64 = load double, ptr %63, align 8, !tbaa !11
  %65 = fadd double %54, %64
  %66 = load double, ptr %18, align 8, !tbaa !11
  %67 = fmul double %65, %66
  %68 = fdiv double %67, 2.000000e+00
  %69 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %70 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %71 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %72 = mul nsw i32 %70, %71
  %73 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %74 = add nsw i32 %72, %73
  %75 = sext i32 %74 to i64
  %76 = getelementptr inbounds double, ptr %69, i64 %75
  %77 = load double, ptr %76, align 8, !tbaa !11
  %78 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %79 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %80 = add nsw i32 %79, 1
  %81 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %82 = mul nsw i32 %80, %81
  %83 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %84 = add nsw i32 %82, %83
  %85 = sext i32 %84 to i64
  %86 = getelementptr inbounds double, ptr %78, i64 %85
  %87 = load double, ptr %86, align 8, !tbaa !11
  %88 = fadd double %77, %87
  %89 = load double, ptr %18, align 8, !tbaa !11
  %90 = fmul double %88, %89
  %91 = load double, ptr %18, align 8, !tbaa !11
  %92 = fmul double %90, %91
  %93 = load double, ptr %18, align 8, !tbaa !11
  %94 = fmul double %92, %93
  %95 = fdiv double %94, 2.400000e+01
  %96 = fadd double %68, %95
  %97 = load ptr, ptr %15, align 8, !tbaa !5
  %98 = load double, ptr %97, align 8, !tbaa !11
  %99 = fadd double %98, %96
  store double %99, ptr %97, align 8, !tbaa !11
  br label %100

100:                                              ; preds = %25
  %101 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %102 = add nsw i32 %101, 1
  store i32 %102, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  br label %20, !llvm.loop !13

103:                                              ; preds = %20
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %18) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %17) #2
  ret i32 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 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"double", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; 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 noundef i32 @array_integrate_all_spline(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3, i32 noundef %4, i32 noundef %5, ptr nocapture noundef writeonly %6, ptr nocapture noundef readnone %7) local_unnamed_addr #0 {
  store double 0.000000e+00, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %9 = icmp sgt i32 %2, 1
  br i1 %9, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %8
  %10 = add nsw i32 %2, -1
  %11 = sext i32 %1 to i64
  %12 = sext i32 %3 to i64
  %13 = sext i32 %4 to i64
  %14 = sext i32 %5 to i64
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %10 to i64
  %invariant.gep = getelementptr double, ptr %0, i64 %12
  %invariant.gep35 = getelementptr double, ptr %0, i64 %12
  %invariant.gep37 = getelementptr double, ptr %0, i64 %13
  %invariant.gep39 = getelementptr double, ptr %0, i64 %13
  %invariant.gep41 = getelementptr double, ptr %0, i64 %14
  %invariant.gep43 = getelementptr double, ptr %0, i64 %14
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %.lr.ph
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next, %.lr.ph ]
  %storemerge32 = phi double [ 0.000000e+00, %.lr.ph.preheader ], [ %33, %.lr.ph ]
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %15 = mul nsw i64 %indvars.iv.next, %11
  %gep = getelementptr double, ptr %invariant.gep, i64 %15
  %16 = load double, ptr %gep, align 8, !tbaa !5
  %17 = mul nsw i64 %indvars.iv, %11
  %gep36 = getelementptr double, ptr %invariant.gep35, i64 %17
  %18 = load double, ptr %gep36, align 8, !tbaa !5
  %19 = fsub double %16, %18
  %gep38 = getelementptr double, ptr %invariant.gep37, i64 %17
  %20 = load double, ptr %gep38, align 8, !tbaa !5
  %gep40 = getelementptr double, ptr %invariant.gep39, i64 %15
  %21 = load double, ptr %gep40, align 8, !tbaa !5
  %22 = fadd double %20, %21
  %23 = fmul double %19, %22
  %24 = fmul double %23, 5.000000e-01
  %gep42 = getelementptr double, ptr %invariant.gep41, i64 %17
  %25 = load double, ptr %gep42, align 8, !tbaa !5
  %gep44 = getelementptr double, ptr %invariant.gep43, i64 %15
  %26 = load double, ptr %gep44, align 8, !tbaa !5
  %27 = fadd double %25, %26
  %28 = fmul double %19, %27
  %29 = fmul double %19, %28
  %30 = fmul double %19, %29
  %31 = fdiv double %30, 2.400000e+01
  %32 = fadd double %24, %31
  %33 = fadd double %storemerge32, %32
  store double %33, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph, %8
  ret i32 0
}

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" }

!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 = !{!"double", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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