; LLVM IR from bartobri/data-structures-c :: symbol-table/binary-search-tree-perfect-balancing (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 { ptr, ptr, ptr, i32 }
%struct.anon = type { i32, i32 }

@z = external hidden global ptr, align 8

; 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
declare dso_local ptr @STjoinLR(ptr noundef, ptr noundef) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @STdeleteR(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 ptr, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #3
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #3
  %10 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %11 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %10, i32 0, i32 0
  %12 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !11
  %13 = getelementptr inbounds %struct.anon, ptr %12, i32 0, i32 0
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !13
  store i32 %14, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %15 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %16 = load ptr, ptr @z, align 8, !tbaa !5
  %17 = icmp eq ptr %15, %16
  br i1 %17, label %18, label %20

18:                                               ; preds = %2
  %19 = load ptr, ptr @z, align 8, !tbaa !5
  store ptr %19, ptr %3, align 8
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %114

20:                                               ; preds = %2
  %21 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %22 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %23 = icmp slt i32 %21, %22
  br i1 %23, label %24, label %59

24:                                               ; preds = %20
  %25 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %26 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %25, i32 0, i32 1
  %27 = load ptr, ptr %26, align 8, !tbaa !15
  %28 = load ptr, ptr @z, align 8, !tbaa !5
  %29 = icmp ne ptr %27, %28
  br i1 %29, label %30, label %31

30:                                               ; preds = %24
  store i32 1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %31

31:                                               ; preds = %30, %24
  %32 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %33 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %32, i32 0, i32 1
  %34 = load ptr, ptr %33, align 8, !tbaa !15
  %35 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %36 = call ptr @STdeleteR(ptr noundef %34, i32 noundef %35)
  %37 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %38 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %37, i32 0, i32 1
  store ptr %36, ptr %38, align 8, !tbaa !15
  %39 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %40 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %39, i32 0, i32 1
  %41 = load ptr, ptr %40, align 8, !tbaa !15
  %42 = load ptr, ptr @z, align 8, !tbaa !5
  %43 = icmp ne ptr %41, %42
  br i1 %43, label %53, label %44

44:                                               ; preds = %31
  %45 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %46 = icmp eq i32 %45, 1
  br i1 %46, label %47, label %58

47:                                               ; preds = %44
  %48 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %49 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %48, i32 0, i32 1
  %50 = load ptr, ptr %49, align 8, !tbaa !15
  %51 = load ptr, ptr @z, align 8, !tbaa !5
  %52 = icmp eq ptr %50, %51
  br i1 %52, label %53, label %58

53:                                               ; preds = %47, %31
  %54 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %55 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %54, i32 0, i32 3
  %56 = load i32, ptr %55, align 8, !tbaa !16
  %57 = add nsw i32 %56, -1
  store i32 %57, ptr %55, align 8, !tbaa !16
  br label %58

58:                                               ; preds = %53, %47, %44
  br label %59

59:                                               ; preds = %58, %20
  %60 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %61 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %62 = icmp slt i32 %60, %61
  br i1 %62, label %63, label %98

63:                                               ; preds = %59
  %64 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %65 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %64, i32 0, i32 2
  %66 = load ptr, ptr %65, align 8, !tbaa !17
  %67 = load ptr, ptr @z, align 8, !tbaa !5
  %68 = icmp ne ptr %66, %67
  br i1 %68, label %69, label %70

69:                                               ; preds = %63
  store i32 1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %70

70:                                               ; preds = %69, %63
  %71 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %72 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %71, i32 0, i32 2
  %73 = load ptr, ptr %72, align 8, !tbaa !17
  %74 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %75 = call ptr @STdeleteR(ptr noundef %73, i32 noundef %74)
  %76 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %77 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %76, i32 0, i32 2
  store ptr %75, ptr %77, align 8, !tbaa !17
  %78 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %79 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %78, i32 0, i32 2
  %80 = load ptr, ptr %79, align 8, !tbaa !17
  %81 = load ptr, ptr @z, align 8, !tbaa !5
  %82 = icmp ne ptr %80, %81
  br i1 %82, label %92, label %83

83:                                               ; preds = %70
  %84 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %85 = icmp eq i32 %84, 1
  br i1 %85, label %86, label %97

86:                                               ; preds = %83
  %87 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %88 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %87, i32 0, i32 2
  %89 = load ptr, ptr %88, align 8, !tbaa !17
  %90 = load ptr, ptr @z, align 8, !tbaa !5
  %91 = icmp eq ptr %89, %90
  br i1 %91, label %92, label %97

92:                                               ; preds = %86, %70
  %93 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %94 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %93, i32 0, i32 3
  %95 = load i32, ptr %94, align 8, !tbaa !16
  %96 = add nsw i32 %95, -1
  store i32 %96, ptr %94, align 8, !tbaa !16
  br label %97

97:                                               ; preds = %92, %86, %83
  br label %98

98:                                               ; preds = %97, %59
  %99 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %100 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %101 = icmp eq i32 %99, %100
  br i1 %101, label %102, label %112

102:                                              ; preds = %98
  %103 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %103, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %104 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %105 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %104, i32 0, i32 1
  %106 = load ptr, ptr %105, align 8, !tbaa !15
  %107 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %108 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %107, i32 0, i32 2
  %109 = load ptr, ptr %108, align 8, !tbaa !17
  %110 = call ptr @STjoinLR(ptr noundef %106, ptr noundef %109)
  store ptr %110, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %111 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  call void @free(ptr noundef %111) #3
  br label %112

112:                                              ; preds = %102, %98
  %113 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %113, ptr %3, align 8
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %114

114:                                              ; preds = %112, %18
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #3
  %115 = load ptr, ptr %3, align 8
  ret ptr %115
}

; 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 0}
!12 = !{!"STnode", !6, i64 0, !6, i64 8, !6, i64 16, !10, i64 24}
!13 = !{!14, !10, i64 0}
!14 = !{!"", !10, i64 0, !10, i64 4}
!15 = !{!12, !6, i64 8}
!16 = !{!12, !10, i64 24}
!17 = !{!12, !6, i64 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"

@z = external hidden local_unnamed_addr global ptr, align 8

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

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @STdeleteR(ptr noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !5
  %4 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !11
  %5 = load ptr, ptr @z, align 8, !tbaa !13
  %6 = icmp eq ptr %5, %0
  br i1 %6, label %39, label %7

7:                                                ; preds = %2
  %8 = icmp sgt i32 %4, %1
  br i1 %8, label %9, label %18

9:                                                ; preds = %7
  %10 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %11 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !14
  %.not.not = icmp ne ptr %11, %5
  %12 = tail call ptr @STdeleteR(ptr noundef %11, i32 noundef %1)
  store ptr %12, ptr %10, align 8, !tbaa !14
  %13 = load ptr, ptr @z, align 8, !tbaa !13
  %.not40 = icmp ne ptr %12, %13
  %brmerge = or i1 %.not.not, %.not40
  br i1 %brmerge, label %14, label %18

14:                                               ; preds = %9
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 24
  %16 = load i32, ptr %15, align 8, !tbaa !15
  %17 = add nsw i32 %16, -1
  store i32 %17, ptr %15, align 8, !tbaa !15
  br label %18

18:                                               ; preds = %9, %14, %7
  %19 = phi ptr [ %13, %14 ], [ %5, %7 ], [ %12, %9 ]
  %.1 = phi i1 [ %.not.not, %14 ], [ false, %7 ], [ false, %9 ]
  %20 = icmp slt i32 %4, %1
  br i1 %20, label %21, label %31

21:                                               ; preds = %18
  %22 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %23 = load ptr, ptr %22, align 8, !tbaa !16
  %.not = icmp ne ptr %23, %19
  %24 = tail call ptr @STdeleteR(ptr noundef %23, i32 noundef %1)
  store ptr %24, ptr %22, align 8, !tbaa !16
  %25 = load ptr, ptr @z, align 8, !tbaa !13
  %.not41 = icmp ne ptr %24, %25
  %26 = or i1 %.1, %.not
  %or.cond = or i1 %.not41, %26
  br i1 %or.cond, label %27, label %31

27:                                               ; preds = %21
  %28 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 24
  %29 = load i32, ptr %28, align 8, !tbaa !15
  %30 = add nsw i32 %29, -1
  store i32 %30, ptr %28, align 8, !tbaa !15
  br label %31

31:                                               ; preds = %21, %27, %18
  %32 = icmp eq i32 %4, %1
  br i1 %32, label %33, label %39

33:                                               ; preds = %31
  %34 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %35 = load ptr, ptr %34, align 8, !tbaa !14
  %36 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %37 = load ptr, ptr %36, align 8, !tbaa !16
  %38 = tail call ptr @STjoinLR(ptr noundef %35, ptr noundef %37)
  tail call void @free(ptr noundef nonnull %0) #2
  br label %39

39:                                               ; preds = %31, %33, %2
  %.0 = phi ptr [ %5, %2 ], [ %38, %33 ], [ %0, %31 ]
  ret ptr %.0
}

; 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, !7, i64 0}
!6 = !{!"STnode", !7, i64 0, !7, i64 8, !7, i64 16, !10, i64 24}
!7 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!"int", !8, i64 0}
!11 = !{!12, !10, i64 0}
!12 = !{!"", !10, i64 0, !10, i64 4}
!13 = !{!7, !7, i64 0}
!14 = !{!6, !7, i64 8}
!15 = !{!6, !10, i64 24}
!16 = !{!6, !7, i64 16}


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass