; LLVM IR from Tunghohin/Competitive_Coding :: Luogu/p3373.ll (Z6modifyiiiib)

; 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, i64, i64, i64 }

@mod = external dso_local global i32, align 4
@tr = external dso_local global [400040 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: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local void @_Z7push_upi(i32 noundef) #1

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z6modifyiiiib(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3, i1 noundef zeroext %4) #2 {
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i8, align 1
  %11 = 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
  %12 = zext i1 %4 to i8
  store i8 %12, ptr %10, align 1, !tbaa !9
  %13 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %14 = sext i32 %13 to i64
  %15 = getelementptr inbounds [400040 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 16, !tbaa !11
  %18 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %19 = icmp sge i32 %17, %18
  br i1 %19, label %20, label %122

20:                                               ; preds = %5
  %21 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %22
  %24 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %23, i32 0, i32 1
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !14
  %26 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %27 = icmp sle i32 %25, %26
  br i1 %27, label %28, label %122

28:                                               ; preds = %20
  %29 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !9, !range !15, !noundef !16
  %30 = trunc i8 %29 to i1
  br i1 %30, label %75, label %31

31:                                               ; preds = %28
  %32 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %33
  %35 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %34, i32 0, i32 2
  %36 = load i64, ptr %35, align 8, !tbaa !17
  %37 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = add nsw i64 %36, %38
  %40 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %41 = sext i32 %40 to i64
  %42 = srem i64 %39, %41
  %43 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %44
  %46 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %45, i32 0, i32 2
  store i64 %42, ptr %46, align 8, !tbaa !17
  %47 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %48
  %50 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %49, i32 0, i32 4
  %51 = load i64, ptr %50, align 8, !tbaa !18
  %52 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %53
  %55 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %54, i32 0, i32 1
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !14
  %57 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %58
  %60 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %59, i32 0, i32 0
  %61 = load i32, ptr %60, align 16, !tbaa !11
  %62 = sub nsw i32 %56, %61
  %63 = add nsw i32 %62, 1
  %64 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %65 = mul nsw i32 %63, %64
  %66 = sext i32 %65 to i64
  %67 = add nsw i64 %51, %66
  %68 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = srem i64 %67, %69
  %71 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %72 = sext i32 %71 to i64
  %73 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %72
  %74 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %73, i32 0, i32 4
  store i64 %70, ptr %74, align 8, !tbaa !18
  br label %121

75:                                               ; preds = %28
  %76 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %77 = sext i32 %76 to i64
  %78 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %77
  %79 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %78, i32 0, i32 2
  %80 = load i64, ptr %79, align 8, !tbaa !17
  %81 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %82 = sext i32 %81 to i64
  %83 = mul nsw i64 %80, %82
  %84 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %85 = sext i32 %84 to i64
  %86 = srem i64 %83, %85
  %87 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %88 = sext i32 %87 to i64
  %89 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %88
  %90 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %89, i32 0, i32 2
  store i64 %86, ptr %90, align 8, !tbaa !17
  %91 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %92 = sext i32 %91 to i64
  %93 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %92
  %94 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %93, i32 0, i32 3
  %95 = load i64, ptr %94, align 16, !tbaa !19
  %96 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %97 = sext i32 %96 to i64
  %98 = mul nsw i64 %95, %97
  %99 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %100 = sext i32 %99 to i64
  %101 = srem i64 %98, %100
  %102 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %103 = sext i32 %102 to i64
  %104 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %103
  %105 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %104, i32 0, i32 3
  store i64 %101, ptr %105, align 16, !tbaa !19
  %106 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %107 = sext i32 %106 to i64
  %108 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %107
  %109 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %108, i32 0, i32 4
  %110 = load i64, ptr %109, align 8, !tbaa !18
  %111 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %112 = sext i32 %111 to i64
  %113 = mul nsw i64 %110, %112
  %114 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %115 = sext i32 %114 to i64
  %116 = srem i64 %113, %115
  %117 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %118 = sext i32 %117 to i64
  %119 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %118
  %120 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %119, i32 0, i32 4
  store i64 %116, ptr %120, align 8, !tbaa !18
  br label %121

121:                                              ; preds = %75, %31
  br label %162

122:                                              ; preds = %20, %5
  %123 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  call void @_Z9push_downi(i32 noundef %123)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #3
  %124 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %125 = sext i32 %124 to i64
  %126 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %125
  %127 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %126, i32 0, i32 0
  %128 = load i32, ptr %127, align 16, !tbaa !11
  %129 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %130 = sext i32 %129 to i64
  %131 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %130
  %132 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %131, i32 0, i32 1
  %133 = load i32, ptr %132, align 4, !tbaa !14
  %134 = add nsw i32 %128, %133
  %135 = ashr i32 %134, 1
  store i32 %135, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %136 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %137 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %138 = icmp sle i32 %136, %137
  br i1 %138, label %139, label %147

139:                                              ; preds = %122
  %140 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %141 = shl i32 %140, 1
  %142 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %143 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %144 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %145 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !9, !range !15, !noundef !16
  %146 = trunc i8 %145 to i1
  call void @_Z6modifyiiiib(i32 noundef %141, i32 noundef %142, i32 noundef %143, i32 noundef %144, i1 noundef zeroext %146)
  br label %147

147:                                              ; preds = %139, %122
  %148 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %149 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %150 = icmp sgt i32 %148, %149
  br i1 %150, label %151, label %160

151:                                              ; preds = %147
  %152 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %153 = shl i32 %152, 1
  %154 = or i32 %153, 1
  %155 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %156 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %157 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %158 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !9, !range !15, !noundef !16
  %159 = trunc i8 %158 to i1
  call void @_Z6modifyiiiib(i32 noundef %154, i32 noundef %155, i32 noundef %156, i32 noundef %157, i1 noundef zeroext %159)
  br label %160

160:                                              ; preds = %151, %147
  %161 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  call void @_Z7push_upi(i32 noundef %161)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #3
  br label %162

162:                                              ; preds = %160, %121
  ret void
}

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local void @_Z9push_downi(i32 noundef) #1

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { inlinehint mustprogress 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 = { 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 #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++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"bool", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !6, i64 0}
!12 = !{!"_ZTS4Node", !6, i64 0, !6, i64 4, !13, i64 8, !13, i64 16, !13, i64 24}
!13 = !{!"long long", !7, i64 0}
!14 = !{!12, !6, i64 4}
!15 = !{i8 0, i8 2}
!16 = !{}
!17 = !{!12, !13, i64 8}
!18 = !{!12, !13, i64 24}
!19 = !{!12, !13, 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"

%struct.Node = type { i32, i32, i64, i64, i64 }

@mod = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@tr = external dso_local local_unnamed_addr global [400040 x %struct.Node], align 16

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local void @_Z7push_upi(i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_Z6modifyiiiib(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3, i1 noundef zeroext %4) local_unnamed_addr #1 {
  %6 = sext i32 %0 to i64
  %7 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %6
  %8 = load i32, ptr %7, align 16, !tbaa !5
  %.not = icmp slt i32 %8, %1
  br i1 %.not, label %39, label %9

9:                                                ; preds = %5
  %10 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 4
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !11
  %.not41 = icmp sgt i32 %11, %2
  br i1 %.not41, label %39, label %12

12:                                               ; preds = %9
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 8
  %14 = load i64, ptr %13, align 8, !tbaa !12
  %15 = sext i32 %3 to i64
  %16 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !13
  %17 = sext i32 %16 to i64
  br i1 %4, label %28, label %18

18:                                               ; preds = %12
  %19 = add nsw i64 %14, %15
  %20 = srem i64 %19, %17
  store i64 %20, ptr %13, align 8, !tbaa !12
  %21 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 24
  %22 = load i64, ptr %21, align 8, !tbaa !14
  %reass.sub = sub i32 %11, %8
  %23 = add i32 %reass.sub, 1
  %24 = mul nsw i32 %23, %3
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = add nsw i64 %22, %25
  %27 = srem i64 %26, %17
  store i64 %27, ptr %21, align 8, !tbaa !14
  br label %53

28:                                               ; preds = %12
  %29 = mul nsw i64 %14, %15
  %30 = srem i64 %29, %17
  store i64 %30, ptr %13, align 8, !tbaa !12
  %31 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 16
  %32 = load i64, ptr %31, align 16, !tbaa !15
  %33 = mul nsw i64 %32, %15
  %34 = srem i64 %33, %17
  store i64 %34, ptr %31, align 16, !tbaa !15
  %35 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 24
  %36 = load i64, ptr %35, align 8, !tbaa !14
  %37 = mul nsw i64 %36, %15
  %38 = srem i64 %37, %17
  store i64 %38, ptr %35, align 8, !tbaa !14
  br label %53

39:                                               ; preds = %9, %5
  tail call void @_Z9push_downi(i32 noundef %0)
  %40 = load i32, ptr %7, align 16, !tbaa !5
  %41 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 4
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !11
  %43 = add nsw i32 %42, %40
  %44 = ashr i32 %43, 1
  %.not42 = icmp slt i32 %44, %1
  br i1 %.not42, label %47, label %45

45:                                               ; preds = %39
  %46 = shl i32 %0, 1
  tail call void @_Z6modifyiiiib(i32 noundef %46, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3, i1 noundef zeroext %4)
  br label %47

47:                                               ; preds = %45, %39
  %48 = icmp slt i32 %44, %2
  br i1 %48, label %49, label %52

49:                                               ; preds = %47
  %50 = shl i32 %0, 1
  %51 = or disjoint i32 %50, 1
  tail call void @_Z6modifyiiiib(i32 noundef %51, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3, i1 noundef zeroext %4)
  br label %52

52:                                               ; preds = %49, %47
  tail call void @_Z7push_upi(i32 noundef %0)
  br label %53

53:                                               ; preds = %18, %28, %52
  ret void
}

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local void @_Z9push_downi(i32 noundef) local_unnamed_addr #0

attributes #0 = { inlinehint mustprogress 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 = { mustprogress 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 = !{!"_ZTS4Node", !7, i64 0, !7, i64 4, !10, i64 8, !10, i64 16, !10, i64 24}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!10 = !{!"long long", !8, i64 0}
!11 = !{!6, !7, i64 4}
!12 = !{!6, !10, i64 8}
!13 = !{!7, !7, i64 0}
!14 = !{!6, !10, i64 24}
!15 = !{!6, !10, i64 16}


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