; LLVM IR from bartobri/data-structures-c :: symbol-table/patricia-trie (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.anon = type { i32, i32 }
%struct.STnode = type { ptr, ptr, ptr, i32 }

@N = external hidden global i32, align 4

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local ptr @NEW(ptr noundef, ptr noundef, ptr noundef, i32 noundef) #0

; 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

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @STinsertR(ptr noundef %0, ptr noundef %1, i32 noundef %2, ptr noundef %3) #0 {
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca ptr, align 8
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store ptr %3, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %13 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %14 = getelementptr inbounds %struct.anon, ptr %13, i32 0, i32 0
  %15 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !11
  store i32 %15, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %16 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %17 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %16, i32 0, i32 3
  %18 = load i32, ptr %17, align 8, !tbaa !13
  %19 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %20 = icmp sge i32 %18, %19
  br i1 %20, label %29, label %21

21:                                               ; preds = %4
  %22 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %23 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %22, i32 0, i32 3
  %24 = load i32, ptr %23, align 8, !tbaa !13
  %25 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %26 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %25, i32 0, i32 3
  %27 = load i32, ptr %26, align 8, !tbaa !13
  %28 = icmp sle i32 %24, %27
  br i1 %28, label %29, label %70

29:                                               ; preds = %21, %4
  %30 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %32 = call ptr @NEW(ptr noundef %30, ptr noundef null, ptr noundef null, i32 noundef %31)
  store ptr %32, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %33 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %34 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %35 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %34, i32 0, i32 3
  %36 = load i32, ptr %35, align 8, !tbaa !13
  %37 = add nsw i32 %36, 1
  %38 = mul nsw i32 %37, 1
  %39 = sub nsw i32 32, %38
  %40 = ashr i32 %33, %39
  %41 = and i32 %40, 1
  %42 = icmp ne i32 %41, 0
  br i1 %42, label %43, label %45

43:                                               ; preds = %29
  %44 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  br label %47

45:                                               ; preds = %29
  %46 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  br label %47

47:                                               ; preds = %45, %43
  %48 = phi ptr [ %44, %43 ], [ %46, %45 ]
  %49 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %50 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %49, i32 0, i32 1
  store ptr %48, ptr %50, align 8, !tbaa !15
  %51 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %52 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %53 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %52, i32 0, i32 3
  %54 = load i32, ptr %53, align 8, !tbaa !13
  %55 = add nsw i32 %54, 1
  %56 = mul nsw i32 %55, 1
  %57 = sub nsw i32 32, %56
  %58 = ashr i32 %51, %57
  %59 = and i32 %58, 1
  %60 = icmp ne i32 %59, 0
  br i1 %60, label %61, label %63

61:                                               ; preds = %47
  %62 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  br label %65

63:                                               ; preds = %47
  %64 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  br label %65

65:                                               ; preds = %63, %61
  %66 = phi ptr [ %62, %61 ], [ %64, %63 ]
  %67 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %68 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %67, i32 0, i32 2
  store ptr %66, ptr %68, align 8, !tbaa !16
  %69 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  store ptr %69, ptr %5, align 8
  store i32 1, ptr %12, align 4
  br label %105

70:                                               ; preds = %21
  %71 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %72 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %73 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %72, i32 0, i32 3
  %74 = load i32, ptr %73, align 8, !tbaa !13
  %75 = add nsw i32 %74, 1
  %76 = mul nsw i32 %75, 1
  %77 = sub nsw i32 32, %76
  %78 = ashr i32 %71, %77
  %79 = and i32 %78, 1
  %80 = icmp eq i32 %79, 0
  br i1 %80, label %81, label %91

81:                                               ; preds = %70
  %82 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %83 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %82, i32 0, i32 1
  %84 = load ptr, ptr %83, align 8, !tbaa !15
  %85 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %86 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %87 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %88 = call ptr @STinsertR(ptr noundef %84, ptr noundef %85, i32 noundef %86, ptr noundef %87)
  %89 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %90 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %89, i32 0, i32 1
  store ptr %88, ptr %90, align 8, !tbaa !15
  br label %101

91:                                               ; preds = %70
  %92 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %93 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %92, i32 0, i32 2
  %94 = load ptr, ptr %93, align 8, !tbaa !16
  %95 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %96 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %97 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %98 = call ptr @STinsertR(ptr noundef %94, ptr noundef %95, i32 noundef %96, ptr noundef %97)
  %99 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %100 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %99, i32 0, i32 2
  store ptr %98, ptr %100, align 8, !tbaa !16
  br label %101

101:                                              ; preds = %91, %81
  %102 = load i32, ptr @N, align 4, !tbaa !9
  %103 = add nsw i32 %102, 1
  store i32 %103, ptr @N, align 4, !tbaa !9
  %104 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store ptr %104, ptr %5, align 8
  store i32 1, ptr %12, align 4
  br label %105

105:                                              ; preds = %101, %65
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %10) #2
  %106 = load ptr, ptr %5, align 8
  ret ptr %106
}

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

@N = external hidden local_unnamed_addr global i32, align 4

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local ptr @NEW(ptr noundef, ptr noundef, ptr noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @STinsertR(ptr noundef %0, ptr noundef %1, i32 noundef %2, ptr nocapture noundef readonly %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %6 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 24
  %7 = load i32, ptr %6, align 8, !tbaa !10
  %.not = icmp slt i32 %7, %2
  br i1 %.not, label %8, label %11

8:                                                ; preds = %4
  %9 = getelementptr inbounds i8, ptr %3, i64 24
  %10 = load i32, ptr %9, align 8, !tbaa !10
  %.not33 = icmp sgt i32 %7, %10
  br i1 %.not33, label %21, label %11

11:                                               ; preds = %8, %4
  %12 = tail call ptr @NEW(ptr noundef nonnull %1, ptr noundef null, ptr noundef null, i32 noundef %2)
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %12, i64 24
  %14 = load i32, ptr %13, align 8, !tbaa !10
  %15 = lshr exact i32 -2147483648, %14
  %16 = and i32 %15, %5
  %.not34 = icmp eq i32 %16, 0
  %17 = select i1 %.not34, ptr %12, ptr %0
  %18 = getelementptr inbounds i8, ptr %12, i64 8
  store ptr %17, ptr %18, align 8, !tbaa !13
  %19 = select i1 %.not34, ptr %0, ptr %12
  %20 = getelementptr inbounds i8, ptr %12, i64 16
  store ptr %19, ptr %20, align 8, !tbaa !14
  br label %common.ret

common.ret:                                       ; preds = %11, %21
  %common.ret.op = phi ptr [ %0, %21 ], [ %12, %11 ]
  ret ptr %common.ret.op

21:                                               ; preds = %8
  %22 = lshr exact i32 -2147483648, %7
  %23 = and i32 %22, %5
  %24 = icmp eq i32 %23, 0
  %. = select i1 %24, i64 8, i64 16
  %25 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %.
  %26 = load ptr, ptr %25, align 8, !tbaa !15
  %27 = tail call ptr @STinsertR(ptr noundef %26, ptr noundef nonnull %1, i32 noundef %2, ptr noundef nonnull %0)
  store ptr %27, ptr %25, align 8, !tbaa !15
  %28 = load i32, ptr @N, align 4, !tbaa !16
  %29 = add nsw i32 %28, 1
  store i32 %29, ptr @N, align 4, !tbaa !16
  br label %common.ret
}

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" }

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


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GlobalOptPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass