; LLVM IR from Tunghohin/Competitive_Coding :: Luogu/p1966.ll (Z10merge_findii)

; 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"

@a = external dso_local global [100010 x i32], align 16
@tmp = external dso_local global [100010 x i32], 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 i64 @_Z10merge_findii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) #1 {
  %3 = alloca i64, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i64, align 8
  %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 %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %13 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %14 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %15 = icmp sge i32 %13, %14
  br i1 %15, label %16, label %17

16:                                               ; preds = %2
  store i64 0, ptr %3, align 8
  br label %139

17:                                               ; preds = %2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %18 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %19 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %20 = add nsw i32 %18, %19
  %21 = ashr i32 %20, 1
  store i32 %21, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #2
  %22 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %23 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %24 = call noundef i64 @_Z10merge_findii(i32 noundef %22, i32 noundef %23)
  %25 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %26 = add nsw i32 %25, 1
  %27 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %28 = call noundef i64 @_Z10merge_findii(i32 noundef %26, i32 noundef %27)
  %29 = add nsw i64 %24, %28
  %30 = srem i64 %29, 99999997
  store i64 %30, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %31 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %31, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %32 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %33 = add nsw i32 %32, 1
  store i32 %33, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %34

34:                                               ; preds = %86, %17
  %35 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %36 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %37 = icmp sle i32 %35, %36
  br i1 %37, label %38, label %42

38:                                               ; preds = %34
  %39 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %40 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %41 = icmp sle i32 %39, %40
  br label %42

42:                                               ; preds = %38, %34
  %43 = phi i1 [ false, %34 ], [ %41, %38 ]
  br i1 %43, label %44, label %87

44:                                               ; preds = %42
  %45 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %46 = sext i32 %45 to i64
  %47 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %46
  %48 = load i32, ptr %47, align 4, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !5
  %53 = icmp sle i32 %48, %52
  br i1 %53, label %54, label %64

54:                                               ; preds = %44
  %55 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %56 = add nsw i32 %55, 1
  store i32 %56, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %57 = sext i32 %55 to i64
  %58 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %57
  %59 = load i32, ptr %58, align 4, !tbaa !5
  %60 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %61 = add nsw i32 %60, 1
  store i32 %61, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %62 = sext i32 %60 to i64
  %63 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @tmp, i64 0, i64 %62
  store i32 %59, ptr %63, align 4, !tbaa !5
  br label %86

64:                                               ; preds = %44
  %65 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %66 = add nsw i32 %65, 1
  store i32 %66, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %67 = sext i32 %65 to i64
  %68 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %67
  %69 = load i32, ptr %68, align 4, !tbaa !5
  %70 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %71 = add nsw i32 %70, 1
  store i32 %71, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %72 = sext i32 %70 to i64
  %73 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @tmp, i64 0, i64 %72
  store i32 %69, ptr %73, align 4, !tbaa !5
  %74 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %75 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = add nsw i64 %74, %76
  %78 = srem i64 %77, 99999997
  %79 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %80 = sext i32 %79 to i64
  %81 = sub nsw i64 %78, %80
  %82 = add nsw i64 %81, 99999997
  %83 = srem i64 %82, 99999997
  %84 = add nsw i64 %83, 1
  %85 = srem i64 %84, 99999997
  store i64 %85, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  br label %86

86:                                               ; preds = %64, %54
  br label %34, !llvm.loop !11

87:                                               ; preds = %42
  br label %88

88:                                               ; preds = %92, %87
  %89 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %90 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %91 = icmp sle i32 %89, %90
  br i1 %91, label %92, label %102

92:                                               ; preds = %88
  %93 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %94 = add nsw i32 %93, 1
  store i32 %94, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %95 = sext i32 %93 to i64
  %96 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %95
  %97 = load i32, ptr %96, align 4, !tbaa !5
  %98 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %99 = add nsw i32 %98, 1
  store i32 %99, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %100 = sext i32 %98 to i64
  %101 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @tmp, i64 0, i64 %100
  store i32 %97, ptr %101, align 4, !tbaa !5
  br label %88, !llvm.loop !13

102:                                              ; preds = %88
  br label %103

103:                                              ; preds = %107, %102
  %104 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %105 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %106 = icmp sle i32 %104, %105
  br i1 %106, label %107, label %117

107:                                              ; preds = %103
  %108 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %109 = add nsw i32 %108, 1
  store i32 %109, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %110 = sext i32 %108 to i64
  %111 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %110
  %112 = load i32, ptr %111, align 4, !tbaa !5
  %113 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %114 = add nsw i32 %113, 1
  store i32 %114, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %115 = sext i32 %113 to i64
  %116 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @tmp, i64 0, i64 %115
  store i32 %112, ptr %116, align 4, !tbaa !5
  br label %103, !llvm.loop !14

117:                                              ; preds = %103
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %118 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %118, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  store i32 0, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %119

119:                                              ; preds = %132, %117
  %120 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %121 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %122 = icmp sle i32 %120, %121
  br i1 %122, label %124, label %123

123:                                              ; preds = %119
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  br label %137

124:                                              ; preds = %119
  %125 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %126 = sext i32 %125 to i64
  %127 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @tmp, i64 0, i64 %126
  %128 = load i32, ptr %127, align 4, !tbaa !5
  %129 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %130 = sext i32 %129 to i64
  %131 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %130
  store i32 %128, ptr %131, align 4, !tbaa !5
  br label %132

132:                                              ; preds = %124
  %133 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %134 = add nsw i32 %133, 1
  store i32 %134, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %135 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %136 = add nsw i32 %135, 1
  store i32 %136, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %119, !llvm.loop !15

137:                                              ; preds = %123
  %138 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  store i64 %138, ptr %3, align 8
  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
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  br label %139

139:                                              ; preds = %137, %16
  %140 = load i64, ptr %3, align 8
  ret i64 %140
}

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, !10, i64 0}
!10 = !{!"long long", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}
!14 = distinct !{!14, !12}
!15 = distinct !{!15, !12}


; 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"

@a = external dso_local local_unnamed_addr global [100010 x i32], align 16
@tmp = external dso_local local_unnamed_addr global [100010 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z10merge_findii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %.not = icmp slt i32 %0, %1
  br i1 %.not, label %3, label %.loopexit

3:                                                ; preds = %2
  %4 = add nsw i32 %1, %0
  %5 = ashr i32 %4, 1
  %6 = tail call noundef i64 @_Z10merge_findii(i32 noundef %0, i32 noundef %5)
  %7 = add nsw i32 %5, 1
  %8 = tail call noundef i64 @_Z10merge_findii(i32 noundef %7, i32 noundef %1)
  %9 = add nsw i64 %8, %6
  %10 = srem i64 %9, 99999997
  %11 = icmp sge i32 %5, %0
  %12 = icmp slt i32 %5, %1
  %13 = and i1 %11, %12
  br i1 %13, label %.lr.ph, label %.preheader61

.lr.ph:                                           ; preds = %3
  %14 = sext i32 %5 to i64
  br label %26

.preheader61.loopexit:                            ; preds = %44
  %15 = trunc nuw i64 %indvars.iv.next to i32
  br label %.preheader61

.preheader61:                                     ; preds = %.preheader61.loopexit, %3
  %.048.lcssa = phi i64 [ %10, %3 ], [ %.149, %.preheader61.loopexit ]
  %.045.lcssa = phi i32 [ 0, %3 ], [ %15, %.preheader61.loopexit ]
  %.042.lcssa = phi i32 [ %0, %3 ], [ %.143, %.preheader61.loopexit ]
  %.041.lcssa = phi i32 [ %7, %3 ], [ %.1, %.preheader61.loopexit ]
  %.not5669 = icmp sgt i32 %.042.lcssa, %5
  br i1 %.not5669, label %.preheader60, label %.lr.ph72.preheader

.lr.ph72.preheader:                               ; preds = %.preheader61
  %16 = zext i32 %.045.lcssa to i64
  %17 = shl nuw nsw i64 %16, 2
  %scevgep = getelementptr i8, ptr @tmp, i64 %17
  %18 = sext i32 %.042.lcssa to i64
  %19 = shl nsw i64 %18, 2
  %scevgep83 = getelementptr i8, ptr @a, i64 %19
  %20 = sub i32 %5, %.042.lcssa
  %21 = zext i32 %20 to i64
  %22 = shl nuw nsw i64 %21, 2
  %23 = add nuw nsw i64 %22, 4
  tail call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(1) %scevgep, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(1) %scevgep83, i64 %23, i1 false), !tbaa !5
  %24 = add i32 %.045.lcssa, %20
  %25 = add i32 %24, 1
  br label %.preheader60

26:                                               ; preds = %.lr.ph, %44
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %44 ]
  %.04165 = phi i32 [ %7, %.lr.ph ], [ %.1, %44 ]
  %.04264 = phi i32 [ %0, %.lr.ph ], [ %.143, %44 ]
  %.04862 = phi i64 [ %10, %.lr.ph ], [ %.149, %44 ]
  %27 = sext i32 %.04264 to i64
  %28 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %27
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  %30 = sext i32 %.04165 to i64
  %31 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %30
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  %.not59 = icmp sgt i32 %29, %32
  br i1 %.not59, label %35, label %33

33:                                               ; preds = %26
  %34 = add nsw i32 %.04264, 1
  br label %44

35:                                               ; preds = %26
  %36 = add nsw i32 %.04165, 1
  %37 = add nsw i64 %.04862, %14
  %38 = srem i64 %37, 99999997
  %39 = add nsw i64 %38, 99999997
  %40 = sub nsw i64 %39, %27
  %41 = srem i64 %40, 99999997
  %42 = trunc nsw i64 %41 to i32
  %.lhs.trunc = add nsw i32 %42, 1
  %43 = srem i32 %.lhs.trunc, 99999997
  %.sext = sext i32 %43 to i64
  br label %44

44:                                               ; preds = %35, %33
  %.sink = phi i32 [ %32, %35 ], [ %29, %33 ]
  %.149 = phi i64 [ %.sext, %35 ], [ %.04862, %33 ]
  %.143 = phi i32 [ %.04264, %35 ], [ %34, %33 ]
  %.1 = phi i32 [ %36, %35 ], [ %.04165, %33 ]
  %45 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @tmp, i64 0, i64 %indvars.iv
  store i32 %.sink, ptr %45, align 4
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %46 = icmp sle i32 %.143, %5
  %47 = icmp sle i32 %.1, %1
  %48 = select i1 %46, i1 %47, i1 false
  br i1 %48, label %26, label %.preheader61.loopexit, !llvm.loop !9

.preheader60:                                     ; preds = %.lr.ph72.preheader, %.preheader61
  %.247.lcssa = phi i32 [ %.045.lcssa, %.preheader61 ], [ %25, %.lr.ph72.preheader ]
  %.not5774 = icmp sgt i32 %.041.lcssa, %1
  br i1 %.not5774, label %.preheader, label %.lr.ph77.preheader

.lr.ph77.preheader:                               ; preds = %.preheader60
  %49 = zext i32 %.247.lcssa to i64
  %50 = shl nuw nsw i64 %49, 2
  %scevgep91 = getelementptr i8, ptr @tmp, i64 %50
  %51 = sext i32 %.041.lcssa to i64
  %52 = shl nsw i64 %51, 2
  %scevgep92 = getelementptr i8, ptr @a, i64 %52
  %53 = sub i32 %1, %.041.lcssa
  %54 = zext i32 %53 to i64
  %55 = shl nuw nsw i64 %54, 2
  %56 = add nuw nsw i64 %55, 4
  tail call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(1) %scevgep91, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(1) %scevgep92, i64 %56, i1 false), !tbaa !5
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.lr.ph77.preheader, %.preheader60
  %.not5878 = icmp sgt i32 %0, %1
  br i1 %.not5878, label %.loopexit, label %.lr.ph81.preheader

.lr.ph81.preheader:                               ; preds = %.preheader
  %57 = sext i32 %0 to i64
  %58 = shl nsw i64 %57, 2
  %scevgep100 = getelementptr i8, ptr @a, i64 %58
  %59 = sub i32 %1, %0
  %60 = zext i32 %59 to i64
  %61 = shl nuw nsw i64 %60, 2
  %62 = add nuw nsw i64 %61, 4
  tail call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(1) %scevgep100, ptr noundef nonnull align 16 dereferenceable(1) @tmp, i64 %62, i1 false), !tbaa !5
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %.lr.ph81.preheader, %.preheader, %2
  %.050 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %.048.lcssa, %.preheader ], [ %.048.lcssa, %.lr.ph81.preheader ]
  ret i64 %.050
}

; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr noalias nocapture writeonly, ptr noalias nocapture readonly, i64, i1 immarg) #1

attributes #0 = { mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, 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" }
attributes #1 = { nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }

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


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopIdiomRecognizePass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,MergedLoadStoreMotionPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SCCPPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass