; LLVM IR from begeekmyfriend/leetcode :: 0322_coin_change (coin_change)

; 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"

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i32 @coinChange(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #0 {
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #3
  %11 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %12 = add nsw i32 %11, 1
  %13 = sext i32 %12 to i64
  %14 = mul i64 %13, 4
  %15 = call noalias ptr @malloc(i64 noundef %14) #4
  store ptr %15, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %16 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %16, i64 0
  store i32 0, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  store i32 1, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %18

18:                                               ; preds = %81, %3
  %19 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %20 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %21 = icmp sle i32 %19, %20
  br i1 %21, label %22, label %84

22:                                               ; preds = %18
  %23 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %24 = add nsw i32 %23, 1
  %25 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %26 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %27 = sext i32 %26 to i64
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %25, i64 %27
  store i32 %24, ptr %28, align 4, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %29

29:                                               ; preds = %77, %22
  %30 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %31 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %32 = icmp slt i32 %30, %31
  br i1 %32, label %33, label %80

33:                                               ; preds = %29
  %34 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %35 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %36 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = getelementptr inbounds i32, ptr %35, i64 %37
  %39 = load i32, ptr %38, align 4, !tbaa !9
  %40 = sub nsw i32 %34, %39
  %41 = icmp sge i32 %40, 0
  br i1 %41, label %42, label %76

42:                                               ; preds = %33
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #3
  %43 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %45 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %46 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds i32, ptr %45, i64 %47
  %49 = load i32, ptr %48, align 4, !tbaa !9
  %50 = sub nsw i32 %44, %49
  %51 = sext i32 %50 to i64
  %52 = getelementptr inbounds i32, ptr %43, i64 %51
  %53 = load i32, ptr %52, align 4, !tbaa !9
  %54 = add nsw i32 1, %53
  store i32 %54, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %55 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %56 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds i32, ptr %56, i64 %58
  %60 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !9
  %61 = icmp slt i32 %55, %60
  br i1 %61, label %62, label %64

62:                                               ; preds = %42
  %63 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %70

64:                                               ; preds = %42
  %65 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %66 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %67 = sext i32 %66 to i64
  %68 = getelementptr inbounds i32, ptr %65, i64 %67
  %69 = load i32, ptr %68, align 4, !tbaa !9
  br label %70

70:                                               ; preds = %64, %62
  %71 = phi i32 [ %63, %62 ], [ %69, %64 ]
  %72 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %73 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %74 = sext i32 %73 to i64
  %75 = getelementptr inbounds i32, ptr %72, i64 %74
  store i32 %71, ptr %75, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #3
  br label %76

76:                                               ; preds = %70, %33
  br label %77

77:                                               ; preds = %76
  %78 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %79 = add nsw i32 %78, 1
  store i32 %79, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %29, !llvm.loop !11

80:                                               ; preds = %29
  br label %81

81:                                               ; preds = %80
  %82 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %83 = add nsw i32 %82, 1
  store i32 %83, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %18, !llvm.loop !13

84:                                               ; preds = %18
  %85 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %86 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %87 = sext i32 %86 to i64
  %88 = getelementptr inbounds i32, ptr %85, i64 %87
  %89 = load i32, ptr %88, align 4, !tbaa !9
  %90 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %91 = add nsw i32 %90, 1
  %92 = icmp eq i32 %89, %91
  br i1 %92, label %93, label %94

93:                                               ; preds = %84
  br label %100

94:                                               ; preds = %84
  %95 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %96 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %97 = sext i32 %96 to i64
  %98 = getelementptr inbounds i32, ptr %95, i64 %97
  %99 = load i32, ptr %98, align 4, !tbaa !9
  br label %100

100:                                              ; preds = %94, %93
  %101 = phi i32 [ -1, %93 ], [ %99, %94 ]
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  ret i32 %101
}

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

; Function Attrs: nounwind allocsize(0)
declare noalias ptr @malloc(i64 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 = { nounwind allocsize(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 }
attributes #4 = { nounwind allocsize(0) }

!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 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !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"

; Function Attrs: nofree nounwind memory(readwrite, argmem: read) uwtable
define dso_local i32 @coinChange(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = add i32 %2, 1
  %5 = sext i32 %4 to i64
  %6 = shl nsw i64 %5, 2
  %7 = tail call noalias ptr @malloc(i64 noundef %6) #3
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %.not37 = icmp slt i32 %2, 1
  br i1 %.not37, label %._crit_edge41, label %.lr.ph40

.lr.ph40:                                         ; preds = %3
  %8 = icmp sgt i32 %1, 0
  %wide.trip.count52 = zext i32 %4 to i64
  br i1 %8, label %.lr.ph.us.preheader, label %.lr.ph40.split.preheader

.lr.ph40.split.preheader:                         ; preds = %.lr.ph40
  %9 = add nsw i64 %wide.trip.count52, -1
  %min.iters.check = icmp ult i32 %4, 9
  br i1 %min.iters.check, label %.lr.ph40.split.preheader56, label %vector.ph

.lr.ph40.split.preheader56:                       ; preds = %middle.block, %.lr.ph40.split.preheader
  %indvars.iv.ph = phi i64 [ 1, %.lr.ph40.split.preheader ], [ %ind.end, %middle.block ]
  br label %.lr.ph40.split

vector.ph:                                        ; preds = %.lr.ph40.split.preheader
  %n.vec = and i64 %9, -8
  %ind.end = or disjoint i64 %n.vec, 1
  %broadcast.splatinsert = insertelement <4 x i32> poison, i32 %4, i64 0
  %broadcast.splat = shufflevector <4 x i32> %broadcast.splatinsert, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
  br label %vector.body

vector.body:                                      ; preds = %vector.body, %vector.ph
  %index = phi i64 [ 0, %vector.ph ], [ %index.next, %vector.body ]
  %offset.idx = or disjoint i64 %index, 1
  %10 = getelementptr inbounds i32, ptr %7, i64 %offset.idx
  %11 = getelementptr inbounds i8, ptr %10, i64 16
  store <4 x i32> %broadcast.splat, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  store <4 x i32> %broadcast.splat, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %index.next = add nuw i64 %index, 8
  %12 = icmp eq i64 %index.next, %n.vec
  br i1 %12, label %middle.block, label %vector.body, !llvm.loop !9

middle.block:                                     ; preds = %vector.body
  %cmp.n = icmp eq i64 %9, %n.vec
  br i1 %cmp.n, label %._crit_edge41, label %.lr.ph40.split.preheader56

.lr.ph.us.preheader:                              ; preds = %.lr.ph40
  %wide.trip.count47 = zext nneg i32 %1 to i64
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count47, 1
  %13 = icmp eq i32 %1, 1
  %unroll_iter = and i64 %wide.trip.count47, 2147483646
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br label %.lr.ph.us

.lr.ph.us:                                        ; preds = %.lr.ph.us.preheader, %._crit_edge.us
  %indvars.iv49 = phi i64 [ 1, %.lr.ph.us.preheader ], [ %indvars.iv.next50, %._crit_edge.us ]
  %14 = getelementptr inbounds i32, ptr %7, i64 %indvars.iv49
  store i32 %4, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %15 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv49 to i32
  br i1 %13, label %._crit_edge.us.unr-lcssa, label %.lr.ph.us.new

.lr.ph.us.new:                                    ; preds = %.lr.ph.us, %37
  %16 = phi i32 [ %38, %37 ], [ %4, %.lr.ph.us ]
  %indvars.iv44 = phi i64 [ %indvars.iv.next45.1, %37 ], [ 0, %.lr.ph.us ]
  %niter = phi i64 [ %niter.next.1, %37 ], [ 0, %.lr.ph.us ]
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv44
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %19 = sub nsw i32 %15, %18
  %20 = icmp sgt i32 %19, -1
  br i1 %20, label %21, label %26

21:                                               ; preds = %.lr.ph.us.new
  %22 = zext nneg i32 %19 to i64
  %23 = getelementptr inbounds i32, ptr %7, i64 %22
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  %25 = add nsw i32 %24, 1
  %..us = tail call i32 @llvm.smin.i32(i32 %25, i32 %16)
  store i32 %..us, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  br label %26

26:                                               ; preds = %21, %.lr.ph.us.new
  %27 = phi i32 [ %..us, %21 ], [ %16, %.lr.ph.us.new ]
  %indvars.iv.next45 = or disjoint i64 %indvars.iv44, 1
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next45
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  %30 = sub nsw i32 %15, %29
  %31 = icmp sgt i32 %30, -1
  br i1 %31, label %32, label %37

32:                                               ; preds = %26
  %33 = zext nneg i32 %30 to i64
  %34 = getelementptr inbounds i32, ptr %7, i64 %33
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  %36 = add nsw i32 %35, 1
  %..us.1 = tail call i32 @llvm.smin.i32(i32 %36, i32 %27)
  store i32 %..us.1, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  br label %37

37:                                               ; preds = %32, %26
  %38 = phi i32 [ %..us.1, %32 ], [ %27, %26 ]
  %indvars.iv.next45.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv44, 2
  %niter.next.1 = add i64 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %._crit_edge.us.unr-lcssa, label %.lr.ph.us.new, !llvm.loop !13

._crit_edge.us.unr-lcssa:                         ; preds = %37, %.lr.ph.us
  %.unr = phi i32 [ %4, %.lr.ph.us ], [ %38, %37 ]
  %indvars.iv44.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph.us ], [ %indvars.iv.next45.1, %37 ]
  br i1 %lcmp.mod.not, label %._crit_edge.us, label %.epil.preheader

.epil.preheader:                                  ; preds = %._crit_edge.us.unr-lcssa
  %39 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv44.unr
  %40 = load i32, ptr %39, align 4, !tbaa !5
  %41 = sub nsw i32 %15, %40
  %42 = icmp sgt i32 %41, -1
  br i1 %42, label %43, label %._crit_edge.us

43:                                               ; preds = %.epil.preheader
  %44 = zext nneg i32 %41 to i64
  %45 = getelementptr inbounds i32, ptr %7, i64 %44
  %46 = load i32, ptr %45, align 4, !tbaa !5
  %47 = add nsw i32 %46, 1
  %..us.epil = tail call i32 @llvm.smin.i32(i32 %47, i32 %.unr)
  store i32 %..us.epil, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  br label %._crit_edge.us

._crit_edge.us:                                   ; preds = %.epil.preheader, %43, %._crit_edge.us.unr-lcssa
  %indvars.iv.next50 = add nuw nsw i64 %indvars.iv49, 1
  %exitcond53.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next50, %wide.trip.count52
  br i1 %exitcond53.not, label %._crit_edge41, label %.lr.ph.us, !llvm.loop !14

.lr.ph40.split:                                   ; preds = %.lr.ph40.split.preheader56, %.lr.ph40.split
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %.lr.ph40.split ], [ %indvars.iv.ph, %.lr.ph40.split.preheader56 ]
  %48 = getelementptr inbounds i32, ptr %7, i64 %indvars.iv
  store i32 %4, ptr %48, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count52
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge41, label %.lr.ph40.split, !llvm.loop !15

._crit_edge41:                                    ; preds = %.lr.ph40.split, %._crit_edge.us, %middle.block, %3
  %49 = sext i32 %2 to i64
  %50 = getelementptr inbounds i32, ptr %7, i64 %49
  %51 = load i32, ptr %50, align 4, !tbaa !5
  %52 = icmp eq i32 %51, %4
  %spec.select = select i1 %52, i32 -1, i32 %51
  ret i32 %spec.select
}

; Function Attrs: mustprogress nofree nounwind willreturn allockind("alloc,uninitialized") allocsize(0) memory(inaccessiblemem: readwrite)
declare noalias noundef ptr @malloc(i64 noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.smin.i32(i32, i32) #2

attributes #0 = { nofree nounwind memory(readwrite, argmem: read) 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 nofree nounwind willreturn allockind("alloc,uninitialized") allocsize(0) memory(inaccessiblemem: readwrite) "alloc-family"="malloc" "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 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
attributes #3 = { nounwind allocsize(0) }

!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, !11, !12}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = !{!"llvm.loop.isvectorized", i32 1}
!12 = !{!"llvm.loop.unroll.runtime.disable"}
!13 = distinct !{!13, !10}
!14 = distinct !{!14, !10}
!15 = distinct !{!15, !10, !12, !11}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopLoadEliminationPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyCFGPass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,LoopVectorizePass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass