; 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 }

@H = external hidden global i32, align 4

; 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 i32 @STcountR(ptr noundef, i32 noundef) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @STselectR(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
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = 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
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %12 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %13 = load i32, ptr @H, align 4, !tbaa !9
  %14 = icmp eq i32 %12, %13
  br i1 %14, label %15, label %40

15:                                               ; preds = %3
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %16

16:                                               ; preds = %34, %15
  %17 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %18 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %19 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %18, i32 0, i32 1
  %20 = load i32, ptr %19, align 8, !tbaa !11
  %21 = icmp slt i32 %17, %20
  br i1 %21, label %22, label %39

22:                                               ; preds = %16
  %23 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %24 = icmp eq i32 %23, 1
  br i1 %24, label %25, label %33

25:                                               ; preds = %22
  %26 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %27 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %26, i32 0, i32 0
  %28 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds [6 x %struct.entry], ptr %27, i64 0, i64 %29
  %31 = getelementptr inbounds %struct.entry, ptr %30, i32 0, i32 1
  %32 = load ptr, ptr %31, align 8, !tbaa !13
  store ptr %32, ptr %4, align 8
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %87

33:                                               ; preds = %22
  br label %34

34:                                               ; preds = %33
  %35 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %36 = add nsw i32 %35, 1
  store i32 %36, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %37 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %38 = add nsw i32 %37, -1
  store i32 %38, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %16, !llvm.loop !14

39:                                               ; preds = %16
  br label %86

40:                                               ; preds = %3
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %41

41:                                               ; preds = %82, %40
  %42 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %43 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %44 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %43, i32 0, i32 1
  %45 = load i32, ptr %44, align 8, !tbaa !11
  %46 = icmp slt i32 %42, %45
  br i1 %46, label %47, label %85

47:                                               ; preds = %41
  %48 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %49 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %48, i32 0, i32 0
  %50 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %51 = sext i32 %50 to i64
  %52 = getelementptr inbounds [6 x %struct.entry], ptr %49, i64 0, i64 %51
  %53 = getelementptr inbounds %struct.entry, ptr %52, i32 0, i32 1
  %54 = load ptr, ptr %53, align 8, !tbaa !13
  %55 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %56 = add nsw i32 %55, 1
  %57 = call i32 @STcountR(ptr noundef %54, i32 noundef %56)
  store i32 %57, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %58 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %59 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %60 = add nsw i32 %58, %59
  %61 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %62 = icmp sge i32 %60, %61
  br i1 %62, label %63, label %77

63:                                               ; preds = %47
  %64 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %65 = getelementptr inbounds %struct.STnode, ptr %64, i32 0, i32 0
  %66 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %67 = sext i32 %66 to i64
  %68 = getelementptr inbounds [6 x %struct.entry], ptr %65, i64 0, i64 %67
  %69 = getelementptr inbounds %struct.entry, ptr %68, i32 0, i32 1
  %70 = load ptr, ptr %69, align 8, !tbaa !13
  %71 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %72 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %73 = sub nsw i32 %71, %72
  %74 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %75 = add nsw i32 %74, 1
  %76 = call ptr @STselectR(ptr noundef %70, i32 noundef %73, i32 noundef %75)
  store ptr %76, ptr %4, align 8
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %87

77:                                               ; preds = %47
  %78 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %79 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %80 = add nsw i32 %79, %78
  store i32 %80, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %81

81:                                               ; preds = %77
  br label %82

82:                                               ; preds = %81
  %83 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %84 = add nsw i32 %83, 1
  store i32 %84, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %41, !llvm.loop !16

85:                                               ; preds = %41
  br label %86

86:                                               ; preds = %85, %39
  store ptr null, ptr %4, align 8
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %87

87:                                               ; preds = %86, %63, %25
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %88 = load ptr, ptr %4, align 8
  ret ptr %88
}

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 = !{!7, !7, i64 0}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!16 = distinct !{!16, !15}


; 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 }

@H = external hidden local_unnamed_addr global i32, align 4

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

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @STselectR(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = load i32, ptr @H, align 4, !tbaa !5
  %5 = icmp eq i32 %4, %2
  br i1 %5, label %.preheader, label %.preheader32

.preheader32:                                     ; preds = %3, %tailrecurse
  %.tr3143 = phi i32 [ %9, %tailrecurse ], [ %2, %3 ]
  %.tr3042 = phi i32 [ %29, %tailrecurse ], [ %1, %3 ]
  %.tr41 = phi ptr [ %28, %tailrecurse ], [ %0, %3 ]
  %6 = getelementptr inbounds i8, ptr %.tr41, i64 96
  %7 = load i32, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %8 = icmp sgt i32 %7, 0
  br i1 %8, label %.lr.ph, label %.loopexit

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader32
  %9 = add nsw i32 %.tr3143, 1
  br label %23

.preheader:                                       ; preds = %tailrecurse, %3
  %.tr.lcssa = phi ptr [ %0, %3 ], [ %28, %tailrecurse ]
  %.tr30.lcssa = phi i32 [ %1, %3 ], [ %29, %tailrecurse ]
  %10 = getelementptr inbounds i8, ptr %.tr.lcssa, i64 96
  %11 = load i32, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %12 = icmp sgt i32 %11, 0
  br i1 %12, label %.lr.ph47.preheader, label %.loopexit

.lr.ph47.preheader:                               ; preds = %.preheader
  %13 = add i32 %.tr30.lcssa, -1
  %14 = add nsw i32 %11, -1
  %.not56 = icmp ugt i32 %13, %14
  br i1 %.not56, label %.loopexit, label %15

15:                                               ; preds = %.lr.ph47.preheader
  %16 = zext nneg i32 %13 to i64
  %17 = getelementptr inbounds [6 x %struct.entry], ptr %.tr.lcssa, i64 0, i64 %16, i32 1
  %18 = load ptr, ptr %17, align 8, !tbaa !11
  br label %.loopexit

19:                                               ; preds = %23
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %20 = load i32, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = icmp slt i64 %indvars.iv.next, %21
  br i1 %22, label %23, label %.loopexit, !llvm.loop !12

23:                                               ; preds = %.lr.ph, %19
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %19 ]
  %.040 = phi i32 [ 0, %.lr.ph ], [ %27, %19 ]
  %24 = getelementptr inbounds [6 x %struct.entry], ptr %.tr41, i64 0, i64 %indvars.iv, i32 1
  %25 = load ptr, ptr %24, align 8, !tbaa !11
  %26 = tail call i32 @STcountR(ptr noundef %25, i32 noundef %9)
  %27 = add nsw i32 %26, %.040
  %.not = icmp slt i32 %27, %.tr3042
  br i1 %.not, label %19, label %tailrecurse

tailrecurse:                                      ; preds = %23
  %28 = load ptr, ptr %24, align 8, !tbaa !11
  %29 = sub nsw i32 %.tr3042, %.040
  %30 = load i32, ptr @H, align 4, !tbaa !5
  %31 = icmp eq i32 %30, %9
  br i1 %31, label %.preheader, label %.preheader32

.loopexit:                                        ; preds = %.preheader32, %19, %.lr.ph47.preheader, %.preheader, %15
  %.024 = phi ptr [ %18, %15 ], [ null, %.preheader ], [ null, %.lr.ph47.preheader ], [ null, %19 ], [ null, %.preheader32 ]
  ret ptr %.024
}

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, !6, i64 0}
!6 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !6, i64 96}
!10 = !{!"STnode", !7, i64 0, !6, i64 96}
!11 = !{!7, !7, i64 0}
!12 = distinct !{!12, !13}
!13 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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