; LLVM IR from wuzhouhui/leetcode :: 69_sqrt (mySqrt)

; 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 @mySqrt(i32 noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca i64, align 8
  %6 = alloca i64, align 8
  %7 = alloca i64, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %9 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %10 = icmp sle i32 %9, 0
  br i1 %10, label %11, label %12

11:                                               ; preds = %1
  store i32 0, ptr %2, align 4
  br label %52

12:                                               ; preds = %1
  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 8, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #2
  store i64 0, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %13 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %14 = sdiv i32 %13, 2
  %15 = add nsw i32 %14, 1
  %16 = sext i32 %15 to i64
  store i64 %16, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  br label %17

17:                                               ; preds = %47, %12
  %18 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %19 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %20 = icmp sle i64 %18, %19
  br i1 %20, label %21, label %48

21:                                               ; preds = %17
  %22 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %23 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %24 = add nsw i64 %22, %23
  %25 = sdiv i64 %24, 2
  store i64 %25, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %26 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %27 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %28 = mul nsw i64 %26, %27
  store i64 %28, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %29 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %30 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = icmp eq i64 %29, %31
  br i1 %32, label %33, label %36

33:                                               ; preds = %21
  %34 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %35 = trunc i64 %34 to i32
  store i32 %35, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %8, align 4
  br label %51

36:                                               ; preds = %21
  %37 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %38 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = icmp slt i64 %37, %39
  br i1 %40, label %41, label %44

41:                                               ; preds = %36
  %42 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %43 = add nsw i64 %42, 1
  store i64 %43, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  br label %47

44:                                               ; preds = %36
  %45 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %46 = sub nsw i64 %45, 1
  store i64 %46, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  br label %47

47:                                               ; preds = %44, %41
  br label %17, !llvm.loop !11

48:                                               ; preds = %17
  %49 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %50 = trunc i64 %49 to i32
  store i32 %50, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %8, align 4
  br label %51

51:                                               ; preds = %48, %33
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, 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 %52

52:                                               ; preds = %51, %11
  %53 = load i32, ptr %2, align 4
  ret i32 %53
}

; 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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"long long", !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(none) uwtable
define dso_local i32 @mySqrt(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = icmp slt i32 %0, 1
  br i1 %2, label %18, label %3

3:                                                ; preds = %1
  %4 = lshr i32 %0, 1
  %5 = add nuw nsw i32 %4, 1
  %6 = zext nneg i32 %5 to i64
  %7 = zext nneg i32 %0 to i64
  br label %8

8:                                                ; preds = %3, %13
  %.01725 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %.118, %13 ]
  %.01924 = phi i64 [ %6, %3 ], [ %.120, %13 ]
  %9 = add nsw i64 %.01725, %.01924
  %10 = sdiv i64 %9, 2
  %11 = mul nsw i64 %10, %10
  %12 = icmp eq i64 %11, %7
  br i1 %12, label %17, label %13

13:                                               ; preds = %8
  %14 = icmp ult i64 %11, %7
  %15 = add nsw i64 %10, 1
  %16 = add nsw i64 %10, -1
  %.120 = select i1 %14, i64 %.01924, i64 %16
  %.118 = select i1 %14, i64 %15, i64 %.01725
  %.not = icmp sgt i64 %.118, %.120
  br i1 %.not, label %17, label %8, !llvm.loop !5

17:                                               ; preds = %13, %8
  %.0.in = phi i64 [ %10, %8 ], [ %.120, %13 ]
  %.0 = trunc i64 %.0.in to i32
  br label %18

18:                                               ; preds = %1, %17
  %.1 = phi i32 [ %.0, %17 ], [ 0, %1 ]
  ret i32 %.1
}

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(none) 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 = distinct !{!5, !6}
!6 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,LICMPass,LoopRotatePass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass