; LLVM IR from wuzhouhui/leetcode :: 224_basic_calculator (calculate)

; 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 @calculate(ptr noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %8 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %9 = icmp ne ptr %8, null
  br i1 %9, label %10, label %15

10:                                               ; preds = %1
  %11 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %12 = getelementptr inbounds i8, ptr %11, i64 0
  %13 = load i8, ptr %12, align 1, !tbaa !9
  %14 = icmp ne i8 %13, 0
  br i1 %14, label %16, label %15

15:                                               ; preds = %10, %1
  store i32 0, ptr %2, align 4
  br label %110

16:                                               ; preds = %10
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store ptr null, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr null, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !10
  br label %17

17:                                               ; preds = %97, %16
  %18 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %19 = load i8, ptr %18, align 1, !tbaa !9
  %20 = icmp ne i8 %19, 0
  br i1 %20, label %21, label %98

21:                                               ; preds = %17
  %22 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %23 = load i8, ptr %22, align 1, !tbaa !9
  %24 = sext i8 %23 to i32
  switch i32 %24, label %63 [
    i32 32, label %25
    i32 40, label %28
    i32 43, label %31
    i32 45, label %34
    i32 41, label %37
  ]

25:                                               ; preds = %21
  %26 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %27 = getelementptr inbounds i8, ptr %26, i32 1
  store ptr %27, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  br label %97

28:                                               ; preds = %21
  call void @push(ptr noundef %5, i32 noundef 40)
  %29 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %30 = getelementptr inbounds i8, ptr %29, i32 1
  store ptr %30, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !10
  br label %97

31:                                               ; preds = %21
  call void @push(ptr noundef %5, i32 noundef 43)
  %32 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %33 = getelementptr inbounds i8, ptr %32, i32 1
  store ptr %33, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !10
  br label %97

34:                                               ; preds = %21
  call void @push(ptr noundef %5, i32 noundef 45)
  %35 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %36 = getelementptr inbounds i8, ptr %35, i32 1
  store ptr %36, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 45, ptr %7, align 4, !tbaa !10
  br label %97

37:                                               ; preds = %21
  %38 = call i32 @pop(ptr noundef %4)
  store i32 %38, ptr %6, align 4, !tbaa !10
  br label %39

39:                                               ; preds = %42, %37
  %40 = call i32 @pop(ptr noundef %5)
  %41 = icmp ne i32 %40, 40
  br i1 %41, label %42, label %46

42:                                               ; preds = %39
  %43 = call i32 @pop(ptr noundef %4)
  %44 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !10
  %45 = add nsw i32 %44, %43
  store i32 %45, ptr %6, align 4, !tbaa !10
  br label %39, !llvm.loop !12

46:                                               ; preds = %39
  %47 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %48 = icmp ne ptr %47, null
  br i1 %48, label %49, label %58

49:                                               ; preds = %46
  %50 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %51 = call i32 @top(ptr noundef %50)
  %52 = icmp eq i32 %51, 45
  br i1 %52, label %53, label %58

53:                                               ; preds = %49
  %54 = call i32 @pop(ptr noundef %5)
  %55 = call i32 @pop(ptr noundef %4)
  %56 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !10
  %57 = sub nsw i32 %55, %56
  call void @push(ptr noundef %4, i32 noundef %57)
  br label %60

58:                                               ; preds = %49, %46
  %59 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !10
  call void @push(ptr noundef %4, i32 noundef %59)
  br label %60

60:                                               ; preds = %58, %53
  %61 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %62 = getelementptr inbounds i8, ptr %61, i32 1
  store ptr %62, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  br label %97

63:                                               ; preds = %21
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !10
  br label %64

64:                                               ; preds = %76, %63
  %65 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %66 = load i8, ptr %65, align 1, !tbaa !9
  %67 = sext i8 %66 to i32
  %68 = icmp sge i32 %67, 48
  br i1 %68, label %69, label %74

69:                                               ; preds = %64
  %70 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %71 = load i8, ptr %70, align 1, !tbaa !9
  %72 = sext i8 %71 to i32
  %73 = icmp sle i32 %72, 57
  br label %74

74:                                               ; preds = %69, %64
  %75 = phi i1 [ false, %64 ], [ %73, %69 ]
  br i1 %75, label %76, label %86

76:                                               ; preds = %74
  %77 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !10
  %78 = mul nsw i32 %77, 10
  %79 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %80 = load i8, ptr %79, align 1, !tbaa !9
  %81 = sext i8 %80 to i32
  %82 = add nsw i32 %78, %81
  %83 = sub nsw i32 %82, 48
  store i32 %83, ptr %6, align 4, !tbaa !10
  %84 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %85 = getelementptr inbounds i8, ptr %84, i32 1
  store ptr %85, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  br label %64, !llvm.loop !14

86:                                               ; preds = %74
  %87 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !10
  %88 = icmp eq i32 %87, 45
  br i1 %88, label %89, label %94

89:                                               ; preds = %86
  %90 = call i32 @pop(ptr noundef %5)
  %91 = call i32 @pop(ptr noundef %4)
  %92 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !10
  %93 = sub nsw i32 %91, %92
  call void @push(ptr noundef %4, i32 noundef %93)
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !10
  br label %96

94:                                               ; preds = %86
  %95 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !10
  call void @push(ptr noundef %4, i32 noundef %95)
  br label %96

96:                                               ; preds = %94, %89
  br label %97

97:                                               ; preds = %96, %60, %34, %31, %28, %25
  br label %17, !llvm.loop !15

98:                                               ; preds = %17
  %99 = call i32 @pop(ptr noundef %4)
  store i32 %99, ptr %6, align 4, !tbaa !10
  br label %100

100:                                              ; preds = %103, %98
  %101 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %102 = icmp ne ptr %101, null
  br i1 %102, label %103, label %108

103:                                              ; preds = %100
  %104 = call i32 @pop(ptr noundef %4)
  %105 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !10
  %106 = add nsw i32 %105, %104
  store i32 %106, ptr %6, align 4, !tbaa !10
  %107 = call i32 @pop(ptr noundef %5)
  br label %100, !llvm.loop !16

108:                                              ; preds = %100
  %109 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !10
  store i32 %109, ptr %2, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #2
  br label %110

110:                                              ; preds = %108, %15
  %111 = load i32, ptr %2, align 4
  ret i32 %111
}

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

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden void @push(ptr noundef, i32 noundef) #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden i32 @pop(ptr noundef) #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden i32 @top(ptr noundef) #0

; 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 = !{!7, !7, i64 0}
!10 = !{!11, !11, i64 0}
!11 = !{!"int", !7, i64 0}
!12 = distinct !{!12, !13}
!13 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!14 = distinct !{!14, !13}
!15 = distinct !{!15, !13}
!16 = distinct !{!16, !13}


; 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
define dso_local i32 @calculate(ptr noundef readonly %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = alloca ptr, align 8
  %3 = alloca ptr, align 8
  %.not = icmp eq ptr %0, null
  br i1 %.not, label %56, label %4

4:                                                ; preds = %1
  %5 = load i8, ptr %0, align 1, !tbaa !5
  %.not32 = icmp eq i8 %5, 0
  br i1 %.not32, label %56, label %6

6:                                                ; preds = %4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr nonnull %2) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr nonnull %3) #2
  store ptr null, ptr %2, align 8, !tbaa !8
  store ptr null, ptr %3, align 8, !tbaa !8
  br label %7

7:                                                ; preds = %48, %6
  %8 = phi i8 [ %5, %6 ], [ %.pre, %48 ]
  %.024 = phi ptr [ %0, %6 ], [ %.226, %48 ]
  %.0 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %.1, %48 ]
  switch i8 %8, label %.preheader [
    i8 0, label %49
    i8 32, label %10
    i8 40, label %12
    i8 43, label %14
    i8 45, label %16
    i8 41, label %18
  ]

.preheader:                                       ; preds = %7
  %9 = add i8 %8, -48
  %or.cond39 = icmp ult i8 %9, 10
  br i1 %or.cond39, label %.lr.ph42, label %.critedge

10:                                               ; preds = %7
  %11 = getelementptr inbounds i8, ptr %.024, i64 1
  br label %48

12:                                               ; preds = %7
  call void @push(ptr noundef nonnull %3, i32 noundef 40)
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %.024, i64 1
  br label %48

14:                                               ; preds = %7
  call void @push(ptr noundef nonnull %3, i32 noundef 43)
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %.024, i64 1
  br label %48

16:                                               ; preds = %7
  call void @push(ptr noundef nonnull %3, i32 noundef 45)
  %17 = getelementptr inbounds i8, ptr %.024, i64 1
  br label %48

18:                                               ; preds = %7
  %19 = call i32 @pop(ptr noundef nonnull %2)
  %20 = call i32 @pop(ptr noundef nonnull %3)
  %.not3537 = icmp eq i32 %20, 40
  br i1 %.not3537, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %18, %.lr.ph
  %.02238 = phi i32 [ %22, %.lr.ph ], [ %19, %18 ]
  %21 = call i32 @pop(ptr noundef nonnull %2)
  %22 = add nsw i32 %21, %.02238
  %23 = call i32 @pop(ptr noundef nonnull %3)
  %.not35 = icmp eq i32 %23, 40
  br i1 %.not35, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !10

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph, %18
  %.022.lcssa = phi i32 [ %19, %18 ], [ %22, %.lr.ph ]
  %24 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !8
  %.not36 = icmp eq ptr %24, null
  br i1 %.not36, label %32, label %25

25:                                               ; preds = %._crit_edge
  %26 = call i32 @top(ptr noundef nonnull %24)
  %27 = icmp eq i32 %26, 45
  br i1 %27, label %28, label %32

28:                                               ; preds = %25
  %29 = call i32 @pop(ptr noundef nonnull %3)
  %30 = call i32 @pop(ptr noundef nonnull %2)
  %31 = sub nsw i32 %30, %.022.lcssa
  br label %32

32:                                               ; preds = %._crit_edge, %25, %28
  %.022.lcssa.sink = phi i32 [ %31, %28 ], [ %.022.lcssa, %25 ], [ %.022.lcssa, %._crit_edge ]
  call void @push(ptr noundef nonnull %2, i32 noundef %.022.lcssa.sink)
  %33 = getelementptr inbounds i8, ptr %.024, i64 1
  br label %48

.lr.ph42:                                         ; preds = %.preheader, %.lr.ph42
  %34 = phi i8 [ %40, %.lr.ph42 ], [ %8, %.preheader ]
  %.12341 = phi i32 [ %38, %.lr.ph42 ], [ 0, %.preheader ]
  %.12540 = phi ptr [ %39, %.lr.ph42 ], [ %.024, %.preheader ]
  %35 = zext nneg i8 %34 to i32
  %36 = mul nsw i32 %.12341, 10
  %37 = add i32 %36, -48
  %38 = add i32 %37, %35
  %39 = getelementptr inbounds i8, ptr %.12540, i64 1
  %40 = load i8, ptr %39, align 1, !tbaa !5
  %41 = add i8 %40, -48
  %or.cond = icmp ult i8 %41, 10
  br i1 %or.cond, label %.lr.ph42, label %.critedge, !llvm.loop !12

.critedge:                                        ; preds = %.lr.ph42, %.preheader
  %.125.lcssa = phi ptr [ %.024, %.preheader ], [ %39, %.lr.ph42 ]
  %.123.lcssa = phi i32 [ 0, %.preheader ], [ %38, %.lr.ph42 ]
  %42 = icmp eq i32 %.0, 45
  br i1 %42, label %43, label %47

43:                                               ; preds = %.critedge
  %44 = call i32 @pop(ptr noundef nonnull %3)
  %45 = call i32 @pop(ptr noundef nonnull %2)
  %46 = sub nsw i32 %45, %.123.lcssa
  call void @push(ptr noundef nonnull %2, i32 noundef %46)
  br label %48

47:                                               ; preds = %.critedge
  call void @push(ptr noundef nonnull %2, i32 noundef %.123.lcssa)
  br label %48

48:                                               ; preds = %43, %47, %32, %16, %14, %12, %10
  %.226 = phi ptr [ %.125.lcssa, %43 ], [ %.125.lcssa, %47 ], [ %33, %32 ], [ %17, %16 ], [ %15, %14 ], [ %13, %12 ], [ %11, %10 ]
  %.1 = phi i32 [ 0, %43 ], [ %.0, %47 ], [ %.0, %32 ], [ 45, %16 ], [ 0, %14 ], [ 0, %12 ], [ %.0, %10 ]
  %.pre = load i8, ptr %.226, align 1, !tbaa !5
  br label %7, !llvm.loop !13

49:                                               ; preds = %7
  %50 = call i32 @pop(ptr noundef nonnull %2)
  %51 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !8
  %.not3445 = icmp eq ptr %51, null
  br i1 %.not3445, label %._crit_edge49, label %.lr.ph48

.lr.ph48:                                         ; preds = %49, %.lr.ph48
  %.246 = phi i32 [ %53, %.lr.ph48 ], [ %50, %49 ]
  %52 = call i32 @pop(ptr noundef nonnull %2)
  %53 = add nsw i32 %52, %.246
  %54 = call i32 @pop(ptr noundef nonnull %3)
  %55 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !8
  %.not34 = icmp eq ptr %55, null
  br i1 %.not34, label %._crit_edge49, label %.lr.ph48, !llvm.loop !14

._crit_edge49:                                    ; preds = %.lr.ph48, %49
  %.2.lcssa = phi i32 [ %50, %49 ], [ %53, %.lr.ph48 ]
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr nonnull %3) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr nonnull %2) #2
  br label %56

56:                                               ; preds = %1, %4, %._crit_edge49
  %.027 = phi i32 [ %.2.lcssa, %._crit_edge49 ], [ 0, %4 ], [ 0, %1 ]
  ret i32 %.027
}

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

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden void @push(ptr noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

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

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

; Function Attrs: mustprogress 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 = { mustprogress 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 = !{!"omnipotent char", !7, i64 0}
!7 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!8 = !{!9, !9, i64 0}
!9 = !{!"any pointer", !6, i64 0}
!10 = distinct !{!10, !11}
!11 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!12 = distinct !{!12, !11}
!13 = distinct !{!13, !11}
!14 = distinct !{!14, !11}


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