; LLVM IR from FOSS-UCSC/FOSSALGO :: data-structures/ds-pque/c (priority_queue)

; 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"

@r = external dso_local global i32, align 4
@f = external dso_local global i32, align 4
@.str = external hidden unnamed_addr constant [14 x i8], align 1
@Q = external dso_local global [20 x i32], align 16
@Pr = external dso_local global [20 x i32], align 16

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @enqueue(i32 noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #3
  %6 = load i32, ptr @f, align 4, !tbaa !5
  %7 = icmp eq i32 %6, 0
  br i1 %7, label %8, label %13

8:                                                ; preds = %2
  %9 = load i32, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  %10 = icmp eq i32 %9, 19
  br i1 %10, label %11, label %13

11:                                               ; preds = %8
  %12 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @.str)
  br label %157

13:                                               ; preds = %8, %2
  %14 = load i32, ptr @f, align 4, !tbaa !5
  %15 = icmp eq i32 %14, -1
  br i1 %15, label %16, label %25

16:                                               ; preds = %13
  store i32 0, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  store i32 0, ptr @f, align 4, !tbaa !5
  %17 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %18 = load i32, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Q, i64 0, i64 %19
  store i32 %17, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %22 = load i32, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Pr, i64 0, i64 %23
  store i32 %21, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  br label %156

25:                                               ; preds = %13
  %26 = load i32, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  %27 = icmp eq i32 %26, 19
  br i1 %27, label %28, label %107

28:                                               ; preds = %25
  %29 = load i32, ptr @f, align 4, !tbaa !5
  store i32 %29, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %30

30:                                               ; preds = %103, %28
  %31 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  %33 = icmp sle i32 %31, %32
  br i1 %33, label %34, label %106

34:                                               ; preds = %30
  %35 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Q, i64 0, i64 %36
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %40 = load i32, ptr @f, align 4, !tbaa !5
  %41 = sub nsw i32 %39, %40
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Q, i64 0, i64 %42
  store i32 %38, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Pr, i64 0, i64 %45
  %47 = load i32, ptr %46, align 4, !tbaa !5
  %48 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr @f, align 4, !tbaa !5
  %50 = sub nsw i32 %48, %49
  %51 = sext i32 %50 to i64
  %52 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Pr, i64 0, i64 %51
  store i32 %47, ptr %52, align 4, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  %54 = load i32, ptr @f, align 4, !tbaa !5
  %55 = sub nsw i32 %53, %54
  store i32 %55, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  store i32 0, ptr @f, align 4, !tbaa !5
  %56 = load i32, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  store i32 %56, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %57

57:                                               ; preds = %99, %34
  %58 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %59 = load i32, ptr @f, align 4, !tbaa !5
  %60 = icmp sgt i32 %58, %59
  br i1 %60, label %61, label %102

61:                                               ; preds = %57
  %62 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %63 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %64 = sext i32 %63 to i64
  %65 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Pr, i64 0, i64 %64
  %66 = load i32, ptr %65, align 4, !tbaa !5
  %67 = icmp sgt i32 %62, %66
  br i1 %67, label %68, label %85

68:                                               ; preds = %61
  %69 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Q, i64 0, i64 %70
  %72 = load i32, ptr %71, align 4, !tbaa !5
  %73 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %74 = add nsw i32 %73, 1
  %75 = sext i32 %74 to i64
  %76 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Q, i64 0, i64 %75
  store i32 %72, ptr %76, align 4, !tbaa !5
  %77 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Pr, i64 0, i64 %78
  %80 = load i32, ptr %79, align 4, !tbaa !5
  %81 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %82 = add nsw i32 %81, 1
  %83 = sext i32 %82 to i64
  %84 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Pr, i64 0, i64 %83
  store i32 %80, ptr %84, align 4, !tbaa !5
  br label %86

85:                                               ; preds = %61
  br label %102

86:                                               ; preds = %68
  %87 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %88 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %89 = add nsw i32 %88, 1
  %90 = sext i32 %89 to i64
  %91 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Q, i64 0, i64 %90
  store i32 %87, ptr %91, align 4, !tbaa !5
  %92 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %93 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %94 = add nsw i32 %93, 1
  %95 = sext i32 %94 to i64
  %96 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Pr, i64 0, i64 %95
  store i32 %92, ptr %96, align 4, !tbaa !5
  %97 = load i32, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  %98 = add nsw i32 %97, 1
  store i32 %98, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  br label %99

99:                                               ; preds = %86
  %100 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %101 = add nsw i32 %100, -1
  store i32 %101, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %57, !llvm.loop !9

102:                                              ; preds = %85, %57
  br label %103

103:                                              ; preds = %102
  %104 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %105 = add nsw i32 %104, 1
  store i32 %105, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %30, !llvm.loop !11

106:                                              ; preds = %30
  br label %155

107:                                              ; preds = %25
  %108 = load i32, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  store i32 %108, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %109

109:                                              ; preds = %139, %107
  %110 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %111 = load i32, ptr @f, align 4, !tbaa !5
  %112 = icmp sge i32 %110, %111
  br i1 %112, label %113, label %142

113:                                              ; preds = %109
  %114 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %115 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %116 = sext i32 %115 to i64
  %117 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Pr, i64 0, i64 %116
  %118 = load i32, ptr %117, align 4, !tbaa !5
  %119 = icmp sgt i32 %114, %118
  br i1 %119, label %120, label %137

120:                                              ; preds = %113
  %121 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %122 = sext i32 %121 to i64
  %123 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Q, i64 0, i64 %122
  %124 = load i32, ptr %123, align 4, !tbaa !5
  %125 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %126 = add nsw i32 %125, 1
  %127 = sext i32 %126 to i64
  %128 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Q, i64 0, i64 %127
  store i32 %124, ptr %128, align 4, !tbaa !5
  %129 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %130 = sext i32 %129 to i64
  %131 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Pr, i64 0, i64 %130
  %132 = load i32, ptr %131, align 4, !tbaa !5
  %133 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %134 = add nsw i32 %133, 1
  %135 = sext i32 %134 to i64
  %136 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Pr, i64 0, i64 %135
  store i32 %132, ptr %136, align 4, !tbaa !5
  br label %138

137:                                              ; preds = %113
  br label %142

138:                                              ; preds = %120
  br label %139

139:                                              ; preds = %138
  %140 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %141 = add nsw i32 %140, -1
  store i32 %141, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %109, !llvm.loop !12

142:                                              ; preds = %137, %109
  %143 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %144 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %145 = add nsw i32 %144, 1
  %146 = sext i32 %145 to i64
  %147 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Q, i64 0, i64 %146
  store i32 %143, ptr %147, align 4, !tbaa !5
  %148 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %149 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %150 = add nsw i32 %149, 1
  %151 = sext i32 %150 to i64
  %152 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Pr, i64 0, i64 %151
  store i32 %148, ptr %152, align 4, !tbaa !5
  %153 = load i32, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  %154 = add nsw i32 %153, 1
  store i32 %154, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  br label %155

155:                                              ; preds = %142, %106
  br label %156

156:                                              ; preds = %155, %16
  br label %157

157:                                              ; preds = %156, %11
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #3
  ret void
}

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

declare i32 @printf(ptr noundef, ...) #2

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


; 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"

@r = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@f = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@.str = external hidden unnamed_addr constant [14 x i8], align 1
@Q = external dso_local local_unnamed_addr global [20 x i32], align 16
@Pr = external dso_local local_unnamed_addr global [20 x i32], align 16

; Function Attrs: nofree nounwind uwtable
define dso_local void @enqueue(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = load i32, ptr @f, align 4, !tbaa !5
  %4 = icmp eq i32 %3, 0
  %5 = load i32, ptr @r, align 4
  %6 = icmp eq i32 %5, 19
  %or.cond = select i1 %4, i1 %6, i1 false
  br i1 %or.cond, label %7, label %9

7:                                                ; preds = %2
  %8 = tail call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str)
  br label %.loopexit

9:                                                ; preds = %2
  %10 = icmp eq i32 %3, -1
  br i1 %10, label %11, label %12

11:                                               ; preds = %9
  store i32 0, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  store i32 0, ptr @f, align 4, !tbaa !5
  store i32 %0, ptr @Q, align 16, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr @Pr, align 16, !tbaa !5
  br label %.loopexit

12:                                               ; preds = %9
  br i1 %6, label %.preheader, label %.preheader37

.preheader37:                                     ; preds = %12
  %.not38 = icmp slt i32 %5, %3
  br i1 %.not38, label %._crit_edge, label %.lr.ph.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %.preheader37
  %13 = sext i32 %5 to i64
  %14 = sext i32 %3 to i64
  %15 = add i32 %3, -1
  br label %.lr.ph

.preheader:                                       ; preds = %12
  %.not3654 = icmp sgt i32 %3, 19
  br i1 %.not3654, label %.loopexit, label %.lr.ph57

.lr.ph57:                                         ; preds = %.preheader, %._crit_edge45
  %.056 = phi i32 [ %44, %._crit_edge45 ], [ %3, %.preheader ]
  %r.promoted5055 = phi i32 [ %43, %._crit_edge45 ], [ 19, %.preheader ]
  %16 = phi i32 [ 0, %._crit_edge45 ], [ %3, %.preheader ]
  %17 = sext i32 %.056 to i64
  %18 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Q, i64 0, i64 %17
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %20 = sub nsw i32 %.056, %16
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Q, i64 0, i64 %21
  store i32 %19, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %23 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Pr, i64 0, i64 %17
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  %25 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Pr, i64 0, i64 %21
  store i32 %24, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %26 = sub nsw i32 %r.promoted5055, %16
  %27 = icmp sgt i32 %26, 0
  br i1 %27, label %.lr.ph44.preheader, label %..loopexit_crit_edge

.lr.ph44.preheader:                               ; preds = %.lr.ph57
  %28 = sub i32 %r.promoted5055, %16
  %29 = shl i32 %28, 1
  br label %.lr.ph44

.lr.ph44:                                         ; preds = %.lr.ph44.preheader, %35
  %.142 = phi i32 [ %41, %35 ], [ %26, %.lr.ph44.preheader ]
  %30 = phi i32 [ %40, %35 ], [ %26, %.lr.ph44.preheader ]
  %31 = zext nneg i32 %.142 to i64
  %32 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Pr, i64 0, i64 %31
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  %34 = icmp slt i32 %33, %1
  br i1 %34, label %35, label %._crit_edge45

35:                                               ; preds = %.lr.ph44
  %36 = add nuw nsw i32 %.142, 1
  %37 = zext nneg i32 %36 to i64
  %38 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Q, i64 0, i64 %37
  %39 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Pr, i64 0, i64 %37
  store i32 %0, ptr %38, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %39, align 4, !tbaa !5
  %40 = add nuw nsw i32 %30, 1
  %41 = add nsw i32 %.142, -1
  %42 = icmp sgt i32 %.142, 1
  br i1 %42, label %.lr.ph44, label %._crit_edge45, !llvm.loop !9

._crit_edge45:                                    ; preds = %.lr.ph44, %35
  %43 = phi i32 [ %30, %.lr.ph44 ], [ %29, %35 ]
  %.1.lcssa = phi i32 [ %.142, %.lr.ph44 ], [ 0, %35 ]
  %44 = add nuw nsw i32 %.1.lcssa, 1
  %.not36.not = icmp slt i32 %.1.lcssa, %43
  br i1 %.not36.not, label %.lr.ph57, label %..loopexit_crit_edge, !llvm.loop !11

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %48
  %indvars.iv = phi i64 [ %13, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next, %48 ]
  %45 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Pr, i64 0, i64 %indvars.iv
  %46 = load i32, ptr %45, align 4, !tbaa !5
  %47 = icmp slt i32 %46, %1
  br i1 %47, label %48, label %._crit_edge.loopexit.split.loop.exit

48:                                               ; preds = %.lr.ph
  %49 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Q, i64 0, i64 %indvars.iv
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  %51 = add nsw i64 %indvars.iv, 1
  %52 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Q, i64 0, i64 %51
  store i32 %50, ptr %52, align 4, !tbaa !5
  %53 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Pr, i64 0, i64 %51
  store i32 %46, ptr %53, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  %.not.not = icmp sgt i64 %indvars.iv, %14
  br i1 %.not.not, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !12

._crit_edge.loopexit.split.loop.exit:             ; preds = %.lr.ph
  %54 = trunc nsw i64 %indvars.iv to i32
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %48, %._crit_edge.loopexit.split.loop.exit, %.preheader37
  %.2.lcssa = phi i32 [ %5, %.preheader37 ], [ %54, %._crit_edge.loopexit.split.loop.exit ], [ %15, %48 ]
  %55 = add nsw i32 %.2.lcssa, 1
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Q, i64 0, i64 %56
  store i32 %0, ptr %57, align 4, !tbaa !5
  %58 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @Pr, i64 0, i64 %56
  store i32 %1, ptr %58, align 4, !tbaa !5
  %59 = add nsw i32 %5, 1
  store i32 %59, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  br label %.loopexit

..loopexit_crit_edge:                             ; preds = %.lr.ph57, %._crit_edge45
  %60 = phi i32 [ %43, %._crit_edge45 ], [ %26, %.lr.ph57 ]
  store i32 %60, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  store i32 0, ptr @f, align 4, !tbaa !5
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %.preheader, %..loopexit_crit_edge, %11, %._crit_edge, %7
  ret void
}

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @printf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #1

attributes #0 = { nofree 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 = { nofree 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" }

!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 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}
!12 = distinct !{!12, !10}


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