; LLVM IR from Tunghohin/Competitive_Coding :: Daimayuan/661.ll (Z5queryiiii)

; 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.Node = type { i32, i32, i32 }

@tr = external dso_local global [800040 x %struct.Node], align 16

; 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: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z5queryiiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) #1 {
  %5 = alloca i32, align 4
  %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
  %12 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  store i32 %3, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %13 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %14 = sext i32 %13 to i64
  %15 = getelementptr inbounds [800040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %14
  %16 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %15, i32 0, i32 0
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %18 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = getelementptr inbounds [800040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %19
  %21 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %20, i32 0, i32 1
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !11
  %23 = icmp eq i32 %17, %22
  br i1 %23, label %24, label %30

24:                                               ; preds = %4
  %25 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = getelementptr inbounds [800040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %26
  %28 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %27, i32 0, i32 0
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !9
  store i32 %29, ptr %5, align 4
  br label %92

30:                                               ; preds = %4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %31 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds [800040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %32
  %34 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %33, i32 0, i32 0
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !9
  %36 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = getelementptr inbounds [800040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %37
  %39 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %38, i32 0, i32 1
  %40 = load i32, ptr %39, align 4, !tbaa !11
  %41 = add nsw i32 %35, %40
  %42 = ashr i32 %41, 1
  store i32 %42, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %43 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %45 = icmp sle i32 %43, %44
  br i1 %45, label %46, label %53

46:                                               ; preds = %30
  %47 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %48 = shl i32 %47, 1
  %49 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %50 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %51 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %52 = call noundef i32 @_Z5queryiiii(i32 noundef %48, i32 noundef %49, i32 noundef %50, i32 noundef %51)
  store i32 %52, ptr %5, align 4
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %91

53:                                               ; preds = %30
  %54 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %56 = icmp sgt i32 %54, %55
  br i1 %56, label %57, label %65

57:                                               ; preds = %53
  %58 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %59 = shl i32 %58, 1
  %60 = or i32 %59, 1
  %61 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %62 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %63 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %64 = call noundef i32 @_Z5queryiiii(i32 noundef %60, i32 noundef %61, i32 noundef %62, i32 noundef %63)
  store i32 %64, ptr %5, align 4
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %91

65:                                               ; preds = %53
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %66 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %67 = shl i32 %66, 1
  %68 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %69 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %70 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %71 = call noundef i32 @_Z5queryiiii(i32 noundef %67, i32 noundef %68, i32 noundef %69, i32 noundef %70)
  store i32 %71, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %72 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %73 = icmp eq i32 %72, -1
  br i1 %73, label %74, label %83

74:                                               ; preds = %65
  %75 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %76 = shl i32 %75, 1
  %77 = or i32 %76, 1
  %78 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %79 = add nsw i32 %78, 1
  %80 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %81 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %82 = call noundef i32 @_Z5queryiiii(i32 noundef %77, i32 noundef %79, i32 noundef %80, i32 noundef %81)
  br label %85

83:                                               ; preds = %65
  %84 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  store i32 %84, ptr %5, align 4
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %86

85:                                               ; preds = %74
  store i32 0, ptr %11, align 4
  br label %86

86:                                               ; preds = %85, %83
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %87 = load i32, ptr %11, align 4
  switch i32 %87, label %91 [
    i32 0, label %88
  ]

88:                                               ; preds = %86
  br label %89

89:                                               ; preds = %88
  br label %90

90:                                               ; preds = %89
  unreachable

91:                                               ; preds = %86, %57, %46
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %92

92:                                               ; preds = %91, %24
  %93 = load i32, ptr %5, align 4
  ret i32 %93
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { mustprogress 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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !6, i64 0}
!10 = !{!"_ZTS4Node", !6, i64 0, !6, i64 4, !6, i64 8}
!11 = !{!10, !6, i64 4}


; 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.Node = type { i32, i32, i32 }

@tr = external dso_local local_unnamed_addr global [800040 x %struct.Node], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind memory(read, argmem: none, inaccessiblemem: write) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z5queryiiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = sext i32 %0 to i64
  %6 = getelementptr inbounds [800040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %5
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %8 = getelementptr inbounds i8, ptr %6, i64 4
  %9 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !10
  %10 = icmp eq i32 %7, %9
  br i1 %10, label %.loopexit, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %4, %tailrecurse.backedge
  %11 = phi i32 [ %21, %tailrecurse.backedge ], [ %9, %4 ]
  %12 = phi i32 [ %19, %tailrecurse.backedge ], [ %7, %4 ]
  %.tr43 = phi i32 [ %.tr.be, %tailrecurse.backedge ], [ %0, %4 ]
  %13 = add nsw i32 %11, %12
  %14 = ashr i32 %13, 1
  %.not = icmp slt i32 %14, %2
  br i1 %.not, label %23, label %15

15:                                               ; preds = %.lr.ph
  %16 = shl i32 %.tr43, 1
  br label %tailrecurse.backedge

tailrecurse.backedge:                             ; preds = %15, %26
  %.tr.be = phi i32 [ %16, %15 ], [ %27, %26 ]
  %17 = sext i32 %.tr.be to i64
  %18 = getelementptr inbounds [800040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %17
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %20 = getelementptr inbounds i8, ptr %18, i64 4
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !10
  %22 = icmp eq i32 %19, %21
  br i1 %22, label %.loopexit, label %.lr.ph

23:                                               ; preds = %.lr.ph
  %24 = icmp slt i32 %14, %1
  %25 = shl i32 %.tr43, 1
  br i1 %24, label %26, label %28

26:                                               ; preds = %23
  %27 = or disjoint i32 %25, 1
  br label %tailrecurse.backedge

28:                                               ; preds = %23
  %29 = tail call noundef i32 @_Z5queryiiii(i32 noundef %25, i32 noundef %1, i32 noundef %14, i32 noundef %3)
  %30 = icmp ne i32 %29, -1
  br i1 %30, label %35, label %31

31:                                               ; preds = %28
  %32 = or disjoint i32 %25, 1
  %33 = add nsw i32 %14, 1
  %34 = tail call noundef i32 @_Z5queryiiii(i32 noundef %32, i32 noundef %33, i32 noundef %2, i32 noundef %3)
  br label %35

35:                                               ; preds = %28, %31
  tail call void @llvm.assume(i1 %30)
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %tailrecurse.backedge, %4, %35
  %.2 = phi i32 [ %29, %35 ], [ %7, %4 ], [ %19, %tailrecurse.backedge ]
  ret i32 %.2
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(inaccessiblemem: write)
declare void @llvm.assume(i1 noundef) #1

attributes #0 = { mustprogress nofree nosync nounwind memory(read, argmem: none, inaccessiblemem: write) 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(inaccessiblemem: write) }

!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 = !{!"_ZTS4Node", !7, i64 0, !7, i64 4, !7, i64 8}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!10 = !{!6, !7, i64 4}


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