; LLVM IR from sbshah97/DS-Algo-Handbook :: Data-Structures/Trees/AVL_Trees (AVLTree)

; 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, ptr, ptr }

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @height(ptr noundef) #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local ptr @rotateRight(ptr noundef) #0

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

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

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local ptr @rotateLeft(ptr noundef) #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @insert(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %9 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %10 = icmp eq ptr %9, null
  br i1 %10, label %11, label %23

11:                                               ; preds = %2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #3
  %12 = call noalias ptr @malloc(i64 noundef 24) #4
  store ptr %12, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %13 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %14 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %15 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %14, i32 0, i32 0
  store i32 %13, ptr %15, align 8, !tbaa !11
  %16 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %17 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %16, i32 0, i32 3
  store ptr null, ptr %17, align 8, !tbaa !13
  %18 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %19 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %18, i32 0, i32 2
  store ptr null, ptr %19, align 8, !tbaa !14
  %20 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %21 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %20, i32 0, i32 1
  store i32 1, ptr %21, align 4, !tbaa !15
  %22 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store ptr %22, ptr %3, align 8
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #3
  br label %158

23:                                               ; preds = %2
  %24 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %25 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %26 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %25, i32 0, i32 0
  %27 = load i32, ptr %26, align 8, !tbaa !11
  %28 = icmp slt i32 %24, %27
  br i1 %28, label %29, label %37

29:                                               ; preds = %23
  %30 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %31 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %30, i32 0, i32 2
  %32 = load ptr, ptr %31, align 8, !tbaa !14
  %33 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %34 = call ptr @insert(ptr noundef %32, i32 noundef %33)
  %35 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %36 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %35, i32 0, i32 2
  store ptr %34, ptr %36, align 8, !tbaa !14
  br label %45

37:                                               ; preds = %23
  %38 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %39 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %38, i32 0, i32 3
  %40 = load ptr, ptr %39, align 8, !tbaa !13
  %41 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %42 = call ptr @insert(ptr noundef %40, i32 noundef %41)
  %43 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %44 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %43, i32 0, i32 3
  store ptr %42, ptr %44, align 8, !tbaa !13
  br label %45

45:                                               ; preds = %37, %29
  %46 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %47 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %46, i32 0, i32 2
  %48 = load ptr, ptr %47, align 8, !tbaa !14
  %49 = call i32 @height(ptr noundef %48)
  %50 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %51 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %50, i32 0, i32 3
  %52 = load ptr, ptr %51, align 8, !tbaa !13
  %53 = call i32 @height(ptr noundef %52)
  %54 = icmp sgt i32 %49, %53
  br i1 %54, label %55, label %60

55:                                               ; preds = %45
  %56 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %57 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %56, i32 0, i32 2
  %58 = load ptr, ptr %57, align 8, !tbaa !14
  %59 = call i32 @height(ptr noundef %58)
  br label %65

60:                                               ; preds = %45
  %61 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %62 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %61, i32 0, i32 3
  %63 = load ptr, ptr %62, align 8, !tbaa !13
  %64 = call i32 @height(ptr noundef %63)
  br label %65

65:                                               ; preds = %60, %55
  %66 = phi i32 [ %59, %55 ], [ %64, %60 ]
  %67 = add nsw i32 %66, 1
  %68 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %69 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %68, i32 0, i32 1
  store i32 %67, ptr %69, align 4, !tbaa !15
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  %70 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %71 = icmp eq ptr %70, null
  br i1 %71, label %72, label %73

72:                                               ; preds = %65
  br label %83

73:                                               ; preds = %65
  %74 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %75 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %74, i32 0, i32 2
  %76 = load ptr, ptr %75, align 8, !tbaa !14
  %77 = call i32 @height(ptr noundef %76)
  %78 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %79 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %78, i32 0, i32 3
  %80 = load ptr, ptr %79, align 8, !tbaa !13
  %81 = call i32 @height(ptr noundef %80)
  %82 = sub nsw i32 %77, %81
  br label %83

83:                                               ; preds = %73, %72
  %84 = phi i32 [ 0, %72 ], [ %82, %73 ]
  store i32 %84, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %85 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %86 = icmp sgt i32 %85, 1
  br i1 %86, label %87, label %98

87:                                               ; preds = %83
  %88 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %89 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %90 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %89, i32 0, i32 2
  %91 = load ptr, ptr %90, align 8, !tbaa !14
  %92 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %91, i32 0, i32 0
  %93 = load i32, ptr %92, align 8, !tbaa !11
  %94 = icmp slt i32 %88, %93
  br i1 %94, label %95, label %98

95:                                               ; preds = %87
  %96 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %97 = call ptr @rotateRight(ptr noundef %96)
  store ptr %97, ptr %3, align 8
  store i32 1, ptr %8, align 4
  br label %157

98:                                               ; preds = %87, %83
  %99 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %100 = icmp slt i32 %99, -1
  br i1 %100, label %101, label %112

101:                                              ; preds = %98
  %102 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %103 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %104 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %103, i32 0, i32 3
  %105 = load ptr, ptr %104, align 8, !tbaa !13
  %106 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %105, i32 0, i32 0
  %107 = load i32, ptr %106, align 8, !tbaa !11
  %108 = icmp sgt i32 %102, %107
  br i1 %108, label %109, label %112

109:                                              ; preds = %101
  %110 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %111 = call ptr @rotateLeft(ptr noundef %110)
  store ptr %111, ptr %3, align 8
  store i32 1, ptr %8, align 4
  br label %157

112:                                              ; preds = %101, %98
  %113 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %114 = icmp sgt i32 %113, 1
  br i1 %114, label %115, label %132

115:                                              ; preds = %112
  %116 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %117 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %118 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %117, i32 0, i32 2
  %119 = load ptr, ptr %118, align 8, !tbaa !14
  %120 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %119, i32 0, i32 0
  %121 = load i32, ptr %120, align 8, !tbaa !11
  %122 = icmp sgt i32 %116, %121
  br i1 %122, label %123, label %132

123:                                              ; preds = %115
  %124 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %125 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %124, i32 0, i32 2
  %126 = load ptr, ptr %125, align 8, !tbaa !14
  %127 = call ptr @rotateLeft(ptr noundef %126)
  %128 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %129 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %128, i32 0, i32 2
  store ptr %127, ptr %129, align 8, !tbaa !14
  %130 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %131 = call ptr @rotateRight(ptr noundef %130)
  store ptr %131, ptr %3, align 8
  store i32 1, ptr %8, align 4
  br label %157

132:                                              ; preds = %115, %112
  %133 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %134 = icmp slt i32 %133, -1
  br i1 %134, label %135, label %152

135:                                              ; preds = %132
  %136 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %137 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %138 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %137, i32 0, i32 3
  %139 = load ptr, ptr %138, align 8, !tbaa !13
  %140 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %139, i32 0, i32 0
  %141 = load i32, ptr %140, align 8, !tbaa !11
  %142 = icmp slt i32 %136, %141
  br i1 %142, label %143, label %152

143:                                              ; preds = %135
  %144 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %145 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %144, i32 0, i32 3
  %146 = load ptr, ptr %145, align 8, !tbaa !13
  %147 = call ptr @rotateRight(ptr noundef %146)
  %148 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %149 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %148, i32 0, i32 3
  store ptr %147, ptr %149, align 8, !tbaa !13
  %150 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %151 = call ptr @rotateLeft(ptr noundef %150)
  store ptr %151, ptr %3, align 8
  store i32 1, ptr %8, align 4
  br label %157

152:                                              ; preds = %135, %132
  br label %153

153:                                              ; preds = %152
  br label %154

154:                                              ; preds = %153
  br label %155

155:                                              ; preds = %154
  %156 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %156, ptr %3, align 8
  store i32 1, ptr %8, align 4
  br label %157

157:                                              ; preds = %155, %143, %123, %109, %95
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  br label %158

158:                                              ; preds = %157, %11
  %159 = load ptr, ptr %3, align 8
  ret ptr %159
}

; Function Attrs: nounwind allocsize(0)
declare noalias ptr @malloc(i64 noundef) #2

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 = !{!12, !10, i64 0}
!12 = !{!"node", !10, i64 0, !10, i64 4, !6, i64 8, !6, i64 16}
!13 = !{!12, !6, i64 16}
!14 = !{!12, !6, i64 8}
!15 = !{!12, !10, 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"

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @height(ptr noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local ptr @rotateRight(ptr noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local ptr @rotateLeft(ptr noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @insert(ptr noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp eq ptr %0, null
  br i1 %3, label %4, label %8

4:                                                ; preds = %2
  %5 = tail call noalias dereferenceable_or_null(24) ptr @malloc(i64 noundef 24) #3
  store i32 %1, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %6 = getelementptr inbounds i8, ptr %5, i64 8
  %7 = getelementptr inbounds i8, ptr %5, i64 4
  tail call void @llvm.memset.p0.i64(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(16) %6, i8 0, i64 16, i1 false)
  store i32 1, ptr %7, align 4, !tbaa !11
  br label %.thread47

8:                                                ; preds = %2
  %9 = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !5
  %10 = icmp sgt i32 %9, %1
  br i1 %10, label %11, label %15

11:                                               ; preds = %8
  %12 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %13 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !12
  %14 = tail call ptr @insert(ptr noundef %13, i32 noundef %1)
  store ptr %14, ptr %12, align 8, !tbaa !12
  br label %19

15:                                               ; preds = %8
  %16 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %17 = load ptr, ptr %16, align 8, !tbaa !13
  %18 = tail call ptr @insert(ptr noundef %17, i32 noundef %1)
  store ptr %18, ptr %16, align 8, !tbaa !13
  %.phi.trans.insert = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %.pre = load ptr, ptr %.phi.trans.insert, align 8, !tbaa !12
  br label %19

19:                                               ; preds = %15, %11
  %20 = phi ptr [ %.pre, %15 ], [ %14, %11 ]
  %21 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %22 = tail call i32 @height(ptr noundef %20)
  %23 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %24 = load ptr, ptr %23, align 8, !tbaa !13
  %25 = tail call i32 @height(ptr noundef %24)
  %26 = icmp sgt i32 %22, %25
  %. = select i1 %26, ptr %21, ptr %23
  %27 = load ptr, ptr %., align 8, !tbaa !14
  %28 = tail call i32 @height(ptr noundef %27)
  %29 = add nsw i32 %28, 1
  %30 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  store i32 %29, ptr %30, align 4, !tbaa !11
  %31 = load ptr, ptr %21, align 8, !tbaa !12
  %32 = tail call i32 @height(ptr noundef %31)
  %33 = load ptr, ptr %23, align 8, !tbaa !13
  %34 = tail call i32 @height(ptr noundef %33)
  %35 = sub nsw i32 %32, %34
  %36 = icmp sgt i32 %35, 1
  br i1 %36, label %37, label %43

37:                                               ; preds = %19
  %38 = load ptr, ptr %21, align 8, !tbaa !12
  %39 = load i32, ptr %38, align 8, !tbaa !5
  %40 = icmp sgt i32 %39, %1
  br i1 %40, label %41, label %51

41:                                               ; preds = %37
  %42 = tail call ptr @rotateRight(ptr noundef nonnull %0)
  br label %.thread47

43:                                               ; preds = %19
  %44 = icmp slt i32 %35, -1
  br i1 %44, label %45, label %.thread47

45:                                               ; preds = %43
  %46 = load ptr, ptr %23, align 8, !tbaa !13
  %47 = load i32, ptr %46, align 8, !tbaa !5
  %48 = icmp slt i32 %47, %1
  br i1 %48, label %49, label %.thread47.thread

49:                                               ; preds = %45
  %50 = tail call ptr @rotateLeft(ptr noundef nonnull %0)
  br label %.thread47

51:                                               ; preds = %37
  %52 = icmp slt i32 %39, %1
  br i1 %52, label %53, label %.thread47

53:                                               ; preds = %51
  %54 = tail call ptr @rotateLeft(ptr noundef nonnull %38)
  store ptr %54, ptr %21, align 8, !tbaa !12
  %55 = tail call ptr @rotateRight(ptr noundef nonnull %0)
  br label %.thread47

.thread47.thread:                                 ; preds = %45
  %56 = icmp sgt i32 %47, %1
  br i1 %56, label %57, label %.thread47

57:                                               ; preds = %.thread47.thread
  %58 = tail call ptr @rotateRight(ptr noundef nonnull %46)
  store ptr %58, ptr %23, align 8, !tbaa !13
  %59 = tail call ptr @rotateLeft(ptr noundef nonnull %0)
  br label %.thread47

.thread47:                                        ; preds = %51, %43, %41, %49, %53, %57, %.thread47.thread, %4
  %.1 = phi ptr [ %5, %4 ], [ %42, %41 ], [ %50, %49 ], [ %55, %53 ], [ %59, %57 ], [ %0, %.thread47.thread ], [ %0, %43 ], [ %0, %51 ]
  ret ptr %.1
}

; 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 nounwind willreturn memory(argmem: write)
declare void @llvm.memset.p0.i64(ptr nocapture writeonly, i8, i64, i1 immarg) #2

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 = { 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 nounwind willreturn memory(argmem: write) }
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, !7, i64 0}
!6 = !{!"node", !7, i64 0, !7, i64 4, !10, i64 8, !10, i64 16}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!11 = !{!6, !7, i64 4}
!12 = !{!6, !10, i64 8}
!13 = !{!6, !10, i64 16}
!14 = !{!10, !10, i64 0}


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,MemCpyOptPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass