; LLVM IR from bartobri/data-structures-c :: symbol-table/B-tree (st)

; 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.STnode = type { [6 x %struct.entry], i32 }
%struct.entry = type { i32, %union.anon }
%union.anon = type { 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 @STsearchR(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #1 {
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %10 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %11 = icmp eq i32 %10, 0
  br i1 %11, label %12, label %42

12:                                               ; preds = %3
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %13

13:                                               ; preds = %38, %12
  %14 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %15 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %16 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %15, i32 0, i32 1
  %17 = load i32, ptr %16, align 8, !tbaa !11
  %18 = icmp slt i32 %14, %17
  br i1 %18, label %19, label %41

19:                                               ; preds = %13
  %20 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %21 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %22 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %21, i32 0, i32 0
  %23 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds [6 x %struct.entry], ptr %22, i64 0, i64 %24
  %26 = getelementptr inbounds %struct.entry, ptr %25, i32 0, i32 0
  %27 = load i32, ptr %26, align 8, !tbaa !13
  %28 = icmp eq i32 %20, %27
  br i1 %28, label %29, label %37

29:                                               ; preds = %19
  %30 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %31 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %30, i32 0, i32 0
  %32 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds [6 x %struct.entry], ptr %31, i64 0, i64 %33
  %35 = getelementptr inbounds %struct.entry, ptr %34, i32 0, i32 1
  %36 = load ptr, ptr %35, align 8, !tbaa !15
  store ptr %36, ptr %4, align 8
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %88

37:                                               ; preds = %19
  br label %38

38:                                               ; preds = %37
  %39 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %40 = add nsw i32 %39, 1
  store i32 %40, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %13, !llvm.loop !16

41:                                               ; preds = %13
  br label %42

42:                                               ; preds = %41, %3
  %43 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %44 = icmp ne i32 %43, 0
  br i1 %44, label %45, label %87

45:                                               ; preds = %42
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %46

46:                                               ; preds = %83, %45
  %47 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %48 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %49 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %48, i32 0, i32 1
  %50 = load i32, ptr %49, align 8, !tbaa !11
  %51 = icmp slt i32 %47, %50
  br i1 %51, label %52, label %86

52:                                               ; preds = %46
  %53 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %54 = add nsw i32 %53, 1
  %55 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %56 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %55, i32 0, i32 1
  %57 = load i32, ptr %56, align 8, !tbaa !11
  %58 = icmp eq i32 %54, %57
  br i1 %58, label %70, label %59

59:                                               ; preds = %52
  %60 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %61 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %62 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %61, i32 0, i32 0
  %63 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %64 = add nsw i32 %63, 1
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds [6 x %struct.entry], ptr %62, i64 0, i64 %65
  %67 = getelementptr inbounds %struct.entry, ptr %66, i32 0, i32 0
  %68 = load i32, ptr %67, align 8, !tbaa !13
  %69 = icmp slt i32 %60, %68
  br i1 %69, label %70, label %82

70:                                               ; preds = %59, %52
  %71 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %72 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %71, i32 0, i32 0
  %73 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %74 = sext i32 %73 to i64
  %75 = getelementptr inbounds [6 x %struct.entry], ptr %72, i64 0, i64 %74
  %76 = getelementptr inbounds %struct.entry, ptr %75, i32 0, i32 1
  %77 = load ptr, ptr %76, align 8, !tbaa !15
  %78 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %79 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %80 = sub nsw i32 %79, 1
  %81 = call ptr @STsearchR(ptr noundef %77, i32 noundef %78, i32 noundef %80)
  store ptr %81, ptr %4, align 8
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %88

82:                                               ; preds = %59
  br label %83

83:                                               ; preds = %82
  %84 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %85 = add nsw i32 %84, 1
  store i32 %85, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %46, !llvm.loop !18

86:                                               ; preds = %46
  br label %87

87:                                               ; preds = %86, %42
  store ptr null, ptr %4, align 8
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %88

88:                                               ; preds = %87, %70, %29
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %89 = load ptr, ptr %4, align 8
  ret ptr %89
}

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, !10, i64 96}
!12 = !{!"STnode", !7, i64 0, !10, i64 96}
!13 = !{!14, !10, i64 0}
!14 = !{!"", !10, i64 0, !7, i64 8}
!15 = !{!7, !7, i64 0}
!16 = distinct !{!16, !17}
!17 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!18 = distinct !{!18, !17}


; 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"

%struct.entry = type { i32, %union.anon }
%union.anon = type { ptr }

; Function Attrs: nofree norecurse nosync nounwind memory(read, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local ptr @STsearchR(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %cond50 = icmp eq i32 %2, 0
  br i1 %cond50, label %.preheader, label %.lr.ph53

.preheader:                                       ; preds = %.split.loop.exit43, %3
  %.tr.lcssa = phi ptr [ %0, %3 ], [ %29, %.split.loop.exit43 ]
  %4 = getelementptr inbounds i8, ptr %.tr.lcssa, i64 96
  %5 = load i32, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %6 = icmp sgt i32 %5, 0
  br i1 %6, label %.lr.ph.preheader, label %.loopexit

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %.preheader
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %5 to i64
  br label %.lr.ph

7:                                                ; preds = %.lr.ph
  %indvars.iv.next37 = add nuw nsw i64 %indvars.iv36, 1
  %exitcond39.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next37, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond39.not, label %.loopexit, label %.lr.ph, !llvm.loop !10

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %7
  %indvars.iv36 = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next37, %7 ]
  %8 = getelementptr inbounds [6 x %struct.entry], ptr %.tr.lcssa, i64 0, i64 %indvars.iv36
  %9 = load i32, ptr %8, align 8, !tbaa !12
  %10 = icmp eq i32 %9, %1
  br i1 %10, label %11, label %7

11:                                               ; preds = %.lr.ph
  %12 = getelementptr inbounds i8, ptr %8, i64 8
  %13 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !14
  br label %.loopexit

.lr.ph53:                                         ; preds = %3, %.split.loop.exit43
  %.tr2752 = phi i32 [ %30, %.split.loop.exit43 ], [ %2, %3 ]
  %.tr51 = phi ptr [ %29, %.split.loop.exit43 ], [ %0, %3 ]
  %14 = getelementptr inbounds i8, ptr %.tr51, i64 96
  %15 = load i32, ptr %14, align 8, !tbaa !5
  %16 = zext i32 %15 to i64
  %17 = add i32 %15, -1
  %18 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %15, i32 0)
  %smax = zext nneg i32 %18 to i64
  br label %19

19:                                               ; preds = %22, %.lr.ph53
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %22 ], [ 0, %.lr.ph53 ]
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv, %smax
  br i1 %exitcond.not, label %.loopexit, label %20

20:                                               ; preds = %19
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %21 = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %16
  br i1 %21, label %.split.loop.exit43, label %22

22:                                               ; preds = %20
  %23 = getelementptr inbounds [6 x %struct.entry], ptr %.tr51, i64 0, i64 %indvars.iv.next
  %24 = load i32, ptr %23, align 8, !tbaa !12
  %25 = icmp sgt i32 %24, %1
  br i1 %25, label %.split.loop.exit, label %19, !llvm.loop !15

.split.loop.exit:                                 ; preds = %22
  %26 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  br label %.split.loop.exit43

.split.loop.exit43:                               ; preds = %20, %.split.loop.exit
  %.1.lcssa33 = phi i32 [ %26, %.split.loop.exit ], [ %17, %20 ]
  %27 = zext nneg i32 %.1.lcssa33 to i64
  %28 = getelementptr inbounds [6 x %struct.entry], ptr %.tr51, i64 0, i64 %27, i32 1
  %29 = load ptr, ptr %28, align 8, !tbaa !14
  %30 = add nsw i32 %.tr2752, -1
  %cond = icmp eq i32 %30, 0
  br i1 %cond, label %.preheader, label %.lr.ph53

.loopexit:                                        ; preds = %19, %7, %.preheader, %11
  %.022 = phi ptr [ %13, %11 ], [ null, %.preheader ], [ null, %7 ], [ null, %19 ]
  ret ptr %.022
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.smax.i32(i32, i32) #1

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(read, 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" }
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, !9, i64 96}
!6 = !{!"STnode", !7, i64 0, !9, i64 96}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!"int", !7, i64 0}
!10 = distinct !{!10, !11}
!11 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!12 = !{!13, !9, i64 0}
!13 = !{!"", !9, i64 0, !7, i64 8}
!14 = !{!7, !7, i64 0}
!15 = distinct !{!15, !11}


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