; LLVM IR from DimitrisJim/leetcode_solutions :: C/Algorithms (1572)

; 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: nounwind uwtable
define dso_local i32 @diagonalSum(ptr noundef %0, i32 noundef %1, ptr noundef %2) #0 {
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store ptr %2, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %9 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %10 = and i32 %9, 1
  %11 = icmp ne i32 %10, 0
  br i1 %11, label %12, label %25

12:                                               ; preds = %3
  %13 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %14 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %15 = ashr i32 %14, 1
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = getelementptr inbounds ptr, ptr %13, i64 %16
  %18 = load ptr, ptr %17, align 8, !tbaa !5
  %19 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %20 = ashr i32 %19, 1
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds i32, ptr %18, i64 %21
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !9
  %24 = sub nsw i32 0, %23
  br label %26

25:                                               ; preds = %3
  br label %26

26:                                               ; preds = %25, %12
  %27 = phi i32 [ %24, %12 ], [ 0, %25 ]
  store i32 %27, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %28

28:                                               ; preds = %58, %26
  %29 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %30 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %31 = icmp ult i32 %29, %30
  br i1 %31, label %33, label %32

32:                                               ; preds = %28
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %61

33:                                               ; preds = %28
  %34 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %35 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %36 = zext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds ptr, ptr %34, i64 %36
  %38 = load ptr, ptr %37, align 8, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %40 = zext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds i32, ptr %38, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !9
  %43 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %45 = zext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds ptr, ptr %43, i64 %45
  %47 = load ptr, ptr %46, align 8, !tbaa !5
  %48 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %49 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %50 = sub i32 %48, %49
  %51 = sub i32 %50, 1
  %52 = zext i32 %51 to i64
  %53 = getelementptr inbounds i32, ptr %47, i64 %52
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !9
  %55 = add nsw i32 %42, %54
  %56 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %57 = add nsw i32 %56, %55
  store i32 %57, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %58

58:                                               ; preds = %33
  %59 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %60 = add i32 %59, 1
  store i32 %60, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %28, !llvm.loop !11

61:                                               ; preds = %32
  %62 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  ret i32 %62
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #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 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"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(read, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local i32 @diagonalSum(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, ptr nocapture noundef readnone %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = and i32 %1, 1
  %.not = icmp eq i32 %4, 0
  br i1 %.not, label %12, label %.thread

.thread:                                          ; preds = %3
  %5 = ashr i32 %1, 1
  %6 = sext i32 %5 to i64
  %7 = getelementptr inbounds ptr, ptr %0, i64 %6
  %8 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %9 = getelementptr inbounds i32, ptr %8, i64 %6
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %11 = sub nsw i32 0, %10
  br label %.lr.ph.preheader

12:                                               ; preds = %3
  %.not19 = icmp eq i32 %1, 0
  br i1 %.not19, label %._crit_edge, label %.lr.ph.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %.thread, %12
  %13 = phi i32 [ %11, %.thread ], [ 0, %12 ]
  %wide.trip.count = zext i32 %1 to i64
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count, 1
  %14 = icmp eq i32 %1, 1
  br i1 %14, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph.preheader.new

.lr.ph.preheader.new:                             ; preds = %.lr.ph.preheader
  %unroll_iter = and i64 %wide.trip.count, 4294967294
  br label %.lr.ph

._crit_edge.loopexit.unr-lcssa:                   ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph.preheader
  %.lcssa.ph = phi i32 [ poison, %.lr.ph.preheader ], [ %50, %.lr.ph ]
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next.1, %.lr.ph ]
  %.01517.unr = phi i32 [ %13, %.lr.ph.preheader ], [ %50, %.lr.ph ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph.epil

.lr.ph.epil:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa
  %15 = getelementptr inbounds ptr, ptr %0, i64 %indvars.iv.unr
  %16 = load ptr, ptr %15, align 8, !tbaa !5
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %16, i64 %indvars.iv.unr
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %19 = trunc nuw i64 %indvars.iv.unr to i32
  %20 = xor i32 %19, -1
  %21 = add i32 %20, %1
  %22 = zext i32 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds i32, ptr %16, i64 %22
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !9
  %25 = add i32 %18, %.01517.unr
  %26 = add i32 %25, %24
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph.epil, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, %12
  %.015.lcssa = phi i32 [ 0, %12 ], [ %.lcssa.ph, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa ], [ %26, %.lr.ph.epil ]
  ret i32 %.015.lcssa

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph.preheader.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %indvars.iv.next.1, %.lr.ph ]
  %.01517 = phi i32 [ %13, %.lr.ph.preheader.new ], [ %50, %.lr.ph ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %niter.next.1, %.lr.ph ]
  %27 = getelementptr inbounds ptr, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %28 = load ptr, ptr %27, align 8, !tbaa !5
  %29 = getelementptr inbounds i32, ptr %28, i64 %indvars.iv
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !9
  %31 = trunc nuw i64 %indvars.iv to i32
  %32 = xor i32 %31, -1
  %33 = add i32 %32, %1
  %34 = zext i32 %33 to i64
  %35 = getelementptr inbounds i32, ptr %28, i64 %34
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !9
  %37 = add i32 %30, %.01517
  %38 = add i32 %37, %36
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %39 = getelementptr inbounds ptr, ptr %0, i64 %indvars.iv.next
  %40 = load ptr, ptr %39, align 8, !tbaa !5
  %41 = getelementptr inbounds i32, ptr %40, i64 %indvars.iv.next
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !9
  %43 = trunc nuw i64 %indvars.iv.next to i32
  %44 = xor i32 %43, -1
  %45 = add i32 %44, %1
  %46 = zext i32 %45 to i64
  %47 = getelementptr inbounds i32, ptr %40, i64 %46
  %48 = load i32, ptr %47, align 4, !tbaa !9
  %49 = add i32 %42, %38
  %50 = add i32 %49, %48
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %niter.next.1 = add i64 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph, !llvm.loop !11
}

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" }

!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 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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