; LLVM IR from begeekmyfriend/leetcode :: 0704_binary_search (binary_search)

; 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 @search(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #0 {
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca ptr, align 8
  %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
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %12 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %13 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %14 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %15 = sub nsw i32 %14, 1
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %13, i64 %16
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %19 = icmp sgt i32 %12, %18
  br i1 %19, label %26, label %20

20:                                               ; preds = %3
  %21 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %22 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %23 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 0
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !9
  %25 = icmp slt i32 %21, %24
  br i1 %25, label %26, label %27

26:                                               ; preds = %20, %3
  store i32 -1, ptr %4, align 4
  br label %63

27:                                               ; preds = %20
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 -1, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %28 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %28, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %29

29:                                               ; preds = %50, %27
  %30 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %31 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %32 = sub nsw i32 %31, 1
  %33 = icmp slt i32 %30, %32
  br i1 %33, label %34, label %51

34:                                               ; preds = %29
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %35 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %36 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %37 = add nsw i32 %35, %36
  %38 = sdiv i32 %37, 2
  store i32 %38, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %39 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %40 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %41 = sext i32 %40 to i64
  %42 = getelementptr inbounds i32, ptr %39, i64 %41
  %43 = load i32, ptr %42, align 4, !tbaa !9
  %44 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %45 = icmp slt i32 %43, %44
  br i1 %45, label %46, label %48

46:                                               ; preds = %34
  %47 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  store i32 %47, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %50

48:                                               ; preds = %34
  %49 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  store i32 %49, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %50

50:                                               ; preds = %48, %46
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %29, !llvm.loop !11

51:                                               ; preds = %29
  %52 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds i32, ptr %52, i64 %54
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !9
  %57 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %58 = icmp eq i32 %56, %57
  br i1 %58, label %59, label %61

59:                                               ; preds = %51
  %60 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  store i32 %60, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %62

61:                                               ; preds = %51
  store i32 -1, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %62

62:                                               ; preds = %61, %59
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %63

63:                                               ; preds = %62, %26
  %64 = load i32, ptr %4, align 4
  ret i32 %64
}

; 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

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 }

!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"}


; 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 norecurse nosync nounwind memory(argmem: read) uwtable
define dso_local i32 @search(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = sext i32 %1 to i64
  %5 = getelementptr i32, ptr %0, i64 %4
  %6 = getelementptr i8, ptr %5, i64 -4
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %8 = icmp slt i32 %7, %2
  br i1 %8, label %24, label %9

9:                                                ; preds = %3
  %10 = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %11 = icmp sgt i32 %10, %2
  br i1 %11, label %24, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %9
  %12 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %12, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader, %.lr.ph
  %.01926 = phi i32 [ %.019., %.lr.ph ], [ %1, %.preheader ]
  %.02125 = phi i32 [ %..021, %.lr.ph ], [ -1, %.preheader ]
  %13 = add nsw i32 %.01926, %.02125
  %14 = sdiv i32 %13, 2
  %15 = sext i32 %14 to i64
  %16 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %15
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %18 = icmp slt i32 %17, %2
  %..021 = select i1 %18, i32 %14, i32 %.02125
  %.019. = select i1 %18, i32 %.01926, i32 %14
  %19 = add nsw i32 %.019., -1
  %20 = icmp slt i32 %..021, %19
  br i1 %20, label %.lr.ph, label %._crit_edge.loopexit, !llvm.loop !9

._crit_edge.loopexit:                             ; preds = %.lr.ph
  %.pre = sext i32 %.019. to i64
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit, %.preheader
  %.pre-phi = phi i64 [ %.pre, %._crit_edge.loopexit ], [ %4, %.preheader ]
  %.019.lcssa = phi i32 [ %.019., %._crit_edge.loopexit ], [ %1, %.preheader ]
  %21 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %.pre-phi
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %23 = icmp eq i32 %22, %2
  %.019.24 = select i1 %23, i32 %.019.lcssa, i32 -1
  br label %24

24:                                               ; preds = %3, %9, %._crit_edge
  %.1 = phi i32 [ %.019.24, %._crit_edge ], [ -1, %9 ], [ -1, %3 ]
  ret i32 %.1
}

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(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" }

!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}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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