; LLVM IR from Hunterdii/GeeksforGeeks-POTD :: November 2024 GFG SOLUTION (November-25)

; 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 @maxProduct(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  %10 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %11 = getelementptr inbounds i32, ptr %10, i64 0
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  store i32 %12, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %13 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %14 = getelementptr inbounds i32, ptr %13, i64 0
  %15 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  store i32 %15, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %16 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %16, i64 0
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  store i32 %18, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 1, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %19

19:                                               ; preds = %103, %2
  %20 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %21 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %22 = icmp slt i32 %20, %21
  br i1 %22, label %24, label %23

23:                                               ; preds = %19
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %106

24:                                               ; preds = %19
  %25 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %26 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %27 = sext i32 %26 to i64
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %25, i64 %27
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !9
  %30 = icmp slt i32 %29, 0
  br i1 %30, label %31, label %35

31:                                               ; preds = %24
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %32 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %33 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %33, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %34 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  store i32 %34, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %35

35:                                               ; preds = %31, %24
  %36 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %37 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = getelementptr inbounds i32, ptr %36, i64 %38
  %40 = load i32, ptr %39, align 4, !tbaa !9
  %41 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %42 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %43 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds i32, ptr %42, i64 %44
  %46 = load i32, ptr %45, align 4, !tbaa !9
  %47 = mul nsw i32 %41, %46
  %48 = icmp sgt i32 %40, %47
  br i1 %48, label %49, label %55

49:                                               ; preds = %35
  %50 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %51 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = getelementptr inbounds i32, ptr %50, i64 %52
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !9
  br label %63

55:                                               ; preds = %35
  %56 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %57 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %58 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = getelementptr inbounds i32, ptr %57, i64 %59
  %61 = load i32, ptr %60, align 4, !tbaa !9
  %62 = mul nsw i32 %56, %61
  br label %63

63:                                               ; preds = %55, %49
  %64 = phi i32 [ %54, %49 ], [ %62, %55 ]
  store i32 %64, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %65 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %66 = load i32, ptr %8, 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
  %70 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %71 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %72 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %73 = sext i32 %72 to i64
  %74 = getelementptr inbounds i32, ptr %71, i64 %73
  %75 = load i32, ptr %74, align 4, !tbaa !9
  %76 = mul nsw i32 %70, %75
  %77 = icmp slt i32 %69, %76
  br i1 %77, label %78, label %84

78:                                               ; preds = %63
  %79 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %80 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %81 = sext i32 %80 to i64
  %82 = getelementptr inbounds i32, ptr %79, i64 %81
  %83 = load i32, ptr %82, align 4, !tbaa !9
  br label %92

84:                                               ; preds = %63
  %85 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %86 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %87 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %88 = sext i32 %87 to i64
  %89 = getelementptr inbounds i32, ptr %86, i64 %88
  %90 = load i32, ptr %89, align 4, !tbaa !9
  %91 = mul nsw i32 %85, %90
  br label %92

92:                                               ; preds = %84, %78
  %93 = phi i32 [ %83, %78 ], [ %91, %84 ]
  store i32 %93, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %94 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %95 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %96 = icmp sgt i32 %94, %95
  br i1 %96, label %97, label %99

97:                                               ; preds = %92
  %98 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %101

99:                                               ; preds = %92
  %100 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %101

101:                                              ; preds = %99, %97
  %102 = phi i32 [ %98, %97 ], [ %100, %99 ]
  store i32 %102, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %103

103:                                              ; preds = %101
  %104 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %105 = add nsw i32 %104, 1
  store i32 %105, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %19, !llvm.loop !11

106:                                              ; preds = %23
  %107 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  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 4, ptr %5) #2
  ret i32 %107
}

; 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 @maxProduct(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %4 = icmp sgt i32 %1, 1
  br i1 %4, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %2
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %1 to i64
  %5 = add nsw i64 %wide.trip.count, -1
  %xtraiter = and i64 %5, 1
  %6 = icmp eq i32 %1, 2
  br i1 %6, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph.preheader.new

.lr.ph.preheader.new:                             ; preds = %.lr.ph.preheader
  %unroll_iter = and i64 %5, -2
  %invariant.gep = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  br label %.lr.ph

._crit_edge.loopexit.unr-lcssa:                   ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph.preheader
  %.lcssa.ph = phi i32 [ poison, %.lr.ph.preheader ], [ %27, %.lr.ph ]
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 1, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next.1, %.lr.ph ]
  %.047.unr = phi i32 [ %3, %.lr.ph.preheader ], [ %27, %.lr.ph ]
  %.03645.unr = phi i32 [ %3, %.lr.ph.preheader ], [ %26, %.lr.ph ]
  %.03744.unr = phi i32 [ %3, %.lr.ph.preheader ], [ %24, %.lr.ph ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph.epil

.lr.ph.epil:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa
  %7 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.unr
  %8 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %9 = icmp slt i32 %8, 0
  %spec.select.epil = select i1 %9, i32 %.03645.unr, i32 %.03744.unr
  %10 = mul nsw i32 %spec.select.epil, %8
  %11 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %8, i32 %10)
  %12 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %.047.unr, i32 %11)
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph.epil, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, %2
  %.0.lcssa = phi i32 [ %3, %2 ], [ %.lcssa.ph, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa ], [ %12, %.lr.ph.epil ]
  ret i32 %.0.lcssa

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph.preheader.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 1, %.lr.ph.preheader.new ], [ %indvars.iv.next.1, %.lr.ph ]
  %.047 = phi i32 [ %3, %.lr.ph.preheader.new ], [ %27, %.lr.ph ]
  %.03645 = phi i32 [ %3, %.lr.ph.preheader.new ], [ %26, %.lr.ph ]
  %.03744 = phi i32 [ %3, %.lr.ph.preheader.new ], [ %24, %.lr.ph ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %niter.next.1, %.lr.ph ]
  %13 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %15 = icmp slt i32 %14, 0
  %spec.select = select i1 %15, i32 %.03645, i32 %.03744
  %spec.select43 = select i1 %15, i32 %.03744, i32 %.03645
  %16 = mul nsw i32 %spec.select, %14
  %17 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %14, i32 %16)
  %18 = mul nsw i32 %spec.select43, %14
  %19 = tail call i32 @llvm.smin.i32(i32 %14, i32 %18)
  %20 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %.047, i32 %17)
  %gep = getelementptr inbounds i32, ptr %invariant.gep, i64 %indvars.iv
  %21 = load i32, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  %22 = icmp slt i32 %21, 0
  %spec.select.1 = select i1 %22, i32 %19, i32 %17
  %spec.select43.1 = select i1 %22, i32 %17, i32 %19
  %23 = mul nsw i32 %spec.select.1, %21
  %24 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %21, i32 %23)
  %25 = mul nsw i32 %spec.select43.1, %21
  %26 = tail call i32 @llvm.smin.i32(i32 %21, i32 %25)
  %27 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %20, i32 %24)
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 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.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph, !llvm.loop !9
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.smax.i32(i32, i32) #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.smin.i32(i32, 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" }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }

!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,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass