; LLVM IR from begeekmyfriend/leetcode :: 0118_pascal_triangle (pascal_triangle)

; 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 ptr @generate(i32 noundef %0, ptr noundef %1, ptr noundef %2) #0 {
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  store ptr %2, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #3
  %11 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %12 = sext i32 %11 to i64
  %13 = mul i64 %12, 8
  %14 = call noalias ptr @malloc(i64 noundef %13) #4
  store ptr %14, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %15 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = mul i64 %16, 8
  %18 = call noalias ptr @malloc(i64 noundef %17) #4
  %19 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  store ptr %18, ptr %19, align 8, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %20

20:                                               ; preds = %96, %3
  %21 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %22 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %23 = icmp slt i32 %21, %22
  br i1 %23, label %24, label %99

24:                                               ; preds = %20
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #3
  %25 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %26 = add nsw i32 %25, 1
  store i32 %26, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %27 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %28 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %29 = load ptr, ptr %28, align 8, !tbaa !9
  %30 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds i32, ptr %29, i64 %31
  store i32 %27, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  %33 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %34 = sext i32 %33 to i64
  %35 = mul i64 %34, 4
  %36 = call noalias ptr @malloc(i64 noundef %35) #4
  %37 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %38 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = getelementptr inbounds ptr, ptr %37, i64 %39
  store ptr %36, ptr %40, align 8, !tbaa !9
  %41 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %42 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds ptr, ptr %41, i64 %43
  %45 = load ptr, ptr %44, align 8, !tbaa !9
  %46 = getelementptr inbounds i32, ptr %45, i64 0
  store i32 1, ptr %46, align 4, !tbaa !5
  %47 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %48 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %49 = sext i32 %48 to i64
  %50 = getelementptr inbounds ptr, ptr %47, i64 %49
  %51 = load ptr, ptr %50, align 8, !tbaa !9
  %52 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %53 = sub nsw i32 %52, 1
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds i32, ptr %51, i64 %54
  store i32 1, ptr %55, align 4, !tbaa !5
  store i32 1, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %56

56:                                               ; preds = %92, %24
  %57 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %58 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %59 = sub nsw i32 %58, 2
  %60 = icmp sle i32 %57, %59
  br i1 %60, label %61, label %95

61:                                               ; preds = %56
  %62 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %63 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %64 = sub nsw i32 %63, 1
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds ptr, ptr %62, i64 %65
  %67 = load ptr, ptr %66, align 8, !tbaa !9
  %68 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %69 = sub nsw i32 %68, 1
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds i32, ptr %67, i64 %70
  %72 = load i32, ptr %71, align 4, !tbaa !5
  %73 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %74 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %75 = sub nsw i32 %74, 1
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds ptr, ptr %73, i64 %76
  %78 = load ptr, ptr %77, align 8, !tbaa !9
  %79 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %80 = sext i32 %79 to i64
  %81 = getelementptr inbounds i32, ptr %78, i64 %80
  %82 = load i32, ptr %81, align 4, !tbaa !5
  %83 = add nsw i32 %72, %82
  %84 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %85 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %86 = sext i32 %85 to i64
  %87 = getelementptr inbounds ptr, ptr %84, i64 %86
  %88 = load ptr, ptr %87, align 8, !tbaa !9
  %89 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %90 = sext i32 %89 to i64
  %91 = getelementptr inbounds i32, ptr %88, i64 %90
  store i32 %83, ptr %91, align 4, !tbaa !5
  br label %92

92:                                               ; preds = %61
  %93 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %94 = add nsw i32 %93, 1
  store i32 %94, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %56, !llvm.loop !11

95:                                               ; preds = %56
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #3
  br label %96

96:                                               ; preds = %95
  %97 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %98 = add nsw i32 %97, 1
  store i32 %98, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %20, !llvm.loop !13

99:                                               ; preds = %20
  %100 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %101 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  store i32 %100, ptr %101, align 4, !tbaa !5
  %102 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  ret ptr %102
}

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

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

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


; 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 nounwind uwtable
define dso_local noalias noundef ptr @generate(i32 noundef %0, ptr nocapture noundef writeonly %1, ptr nocapture noundef writeonly %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = sext i32 %0 to i64
  %5 = shl nsw i64 %4, 3
  %6 = tail call noalias ptr @malloc(i64 noundef %5) #2
  %7 = tail call noalias ptr @malloc(i64 noundef %5) #2
  store ptr %7, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %8 = icmp sgt i32 %0, 0
  br i1 %8, label %.lr.ph37.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph37.preheader:                               ; preds = %3
  %wide.trip.count42 = zext nneg i32 %0 to i64
  br label %.lr.ph37

.loopexit:                                        ; preds = %scalar.ph.prol.loopexit, %scalar.ph, %middle.block, %.lr.ph37
  %exitcond43.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next40, %wide.trip.count42
  br i1 %exitcond43.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph37, !llvm.loop !9

.lr.ph37:                                         ; preds = %.lr.ph37.preheader, %.loopexit
  %indvars.iv39 = phi i64 [ 0, %.lr.ph37.preheader ], [ %indvars.iv.next40, %.loopexit ]
  %9 = add nsw i64 %indvars.iv39, -1
  %10 = shl nuw nsw i64 %indvars.iv39, 2
  %indvars.iv.next40 = add nuw nsw i64 %indvars.iv39, 1
  %11 = getelementptr inbounds i32, ptr %7, i64 %indvars.iv39
  %12 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv.next40 to i32
  store i32 %12, ptr %11, align 4, !tbaa !11
  %13 = shl nuw nsw i64 %indvars.iv.next40, 2
  %14 = tail call noalias ptr @malloc(i64 noundef %13) #2
  %15 = getelementptr inbounds ptr, ptr %6, i64 %indvars.iv39
  store ptr %14, ptr %15, align 8, !tbaa !5
  store i32 1, ptr %14, align 4, !tbaa !11
  %16 = getelementptr inbounds i32, ptr %14, i64 %indvars.iv39
  store i32 1, ptr %16, align 4, !tbaa !11
  %.not.not34 = icmp ugt i64 %indvars.iv39, 1
  br i1 %.not.not34, label %.lr.ph, label %.loopexit

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph37
  %17 = getelementptr i8, ptr %15, i64 -8
  %18 = load ptr, ptr %17, align 8, !tbaa !5
  %min.iters.check = icmp ult i64 %indvars.iv39, 9
  br i1 %min.iters.check, label %scalar.ph.preheader, label %vector.memcheck

vector.memcheck:                                  ; preds = %.lr.ph
  %scevgep = getelementptr i8, ptr %14, i64 4
  %scevgep44 = getelementptr i8, ptr %14, i64 %10
  %scevgep45 = getelementptr i8, ptr %18, i64 %10
  %bound0 = icmp ult ptr %scevgep, %scevgep45
  %bound1 = icmp ult ptr %18, %scevgep44
  %found.conflict = and i1 %bound0, %bound1
  br i1 %found.conflict, label %scalar.ph.preheader, label %vector.ph

vector.ph:                                        ; preds = %vector.memcheck
  %n.vec = and i64 %9, -8
  %ind.end = or disjoint i64 %n.vec, 1
  br label %vector.body

vector.body:                                      ; preds = %vector.body, %vector.ph
  %index = phi i64 [ 0, %vector.ph ], [ %index.next, %vector.body ]
  %offset.idx = or disjoint i64 %index, 1
  %19 = getelementptr i32, ptr %18, i64 %offset.idx
  %20 = getelementptr i8, ptr %19, i64 -4
  %21 = getelementptr i8, ptr %19, i64 12
  %wide.load = load <4 x i32>, ptr %20, align 4, !tbaa !11, !alias.scope !13
  %wide.load46 = load <4 x i32>, ptr %21, align 4, !tbaa !11, !alias.scope !13
  %22 = getelementptr i8, ptr %19, i64 16
  %wide.load47 = load <4 x i32>, ptr %19, align 4, !tbaa !11, !alias.scope !13
  %wide.load48 = load <4 x i32>, ptr %22, align 4, !tbaa !11, !alias.scope !13
  %23 = add nsw <4 x i32> %wide.load47, %wide.load
  %24 = add nsw <4 x i32> %wide.load48, %wide.load46
  %25 = getelementptr inbounds i32, ptr %14, i64 %offset.idx
  %26 = getelementptr inbounds i8, ptr %25, i64 16
  store <4 x i32> %23, ptr %25, align 4, !tbaa !11, !alias.scope !16, !noalias !13
  store <4 x i32> %24, ptr %26, align 4, !tbaa !11, !alias.scope !16, !noalias !13
  %index.next = add nuw i64 %index, 8
  %27 = icmp eq i64 %index.next, %n.vec
  br i1 %27, label %middle.block, label %vector.body, !llvm.loop !18

middle.block:                                     ; preds = %vector.body
  %cmp.n = icmp eq i64 %9, %n.vec
  br i1 %cmp.n, label %.loopexit, label %scalar.ph.preheader

scalar.ph.preheader:                              ; preds = %middle.block, %vector.memcheck, %.lr.ph
  %indvars.iv.ph = phi i64 [ 1, %vector.memcheck ], [ 1, %.lr.ph ], [ %ind.end, %middle.block ]
  %28 = sub i64 %indvars.iv39, %indvars.iv.ph
  %xtraiter = and i64 %28, 3
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %scalar.ph.prol.loopexit, label %scalar.ph.prol

scalar.ph.prol:                                   ; preds = %scalar.ph.preheader, %scalar.ph.prol
  %indvars.iv.prol = phi i64 [ %indvars.iv.next.prol, %scalar.ph.prol ], [ %indvars.iv.ph, %scalar.ph.preheader ]
  %prol.iter = phi i64 [ %prol.iter.next, %scalar.ph.prol ], [ 0, %scalar.ph.preheader ]
  %29 = getelementptr i32, ptr %18, i64 %indvars.iv.prol
  %30 = getelementptr i8, ptr %29, i64 -4
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !11
  %32 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !11
  %33 = add nsw i32 %32, %31
  %34 = getelementptr inbounds i32, ptr %14, i64 %indvars.iv.prol
  store i32 %33, ptr %34, align 4, !tbaa !11
  %indvars.iv.next.prol = add nuw nsw i64 %indvars.iv.prol, 1
  %prol.iter.next = add i64 %prol.iter, 1
  %prol.iter.cmp.not = icmp eq i64 %prol.iter.next, %xtraiter
  br i1 %prol.iter.cmp.not, label %scalar.ph.prol.loopexit, label %scalar.ph.prol, !llvm.loop !21

scalar.ph.prol.loopexit:                          ; preds = %scalar.ph.prol, %scalar.ph.preheader
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ %indvars.iv.ph, %scalar.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next.prol, %scalar.ph.prol ]
  %35 = sub i64 %indvars.iv.ph, %indvars.iv39
  %36 = icmp ugt i64 %35, -4
  br i1 %36, label %.loopexit, label %scalar.ph

scalar.ph:                                        ; preds = %scalar.ph.prol.loopexit, %scalar.ph
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next.3, %scalar.ph ], [ %indvars.iv.unr, %scalar.ph.prol.loopexit ]
  %37 = getelementptr i32, ptr %18, i64 %indvars.iv
  %38 = getelementptr i8, ptr %37, i64 -4
  %39 = load i32, ptr %38, align 4, !tbaa !11
  %40 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !11
  %41 = add nsw i32 %40, %39
  %42 = getelementptr inbounds i32, ptr %14, i64 %indvars.iv
  store i32 %41, ptr %42, align 4, !tbaa !11
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %43 = getelementptr i32, ptr %18, i64 %indvars.iv.next
  %44 = getelementptr i8, ptr %43, i64 -4
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !11
  %46 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !11
  %47 = add nsw i32 %46, %45
  %48 = getelementptr inbounds i32, ptr %14, i64 %indvars.iv.next
  store i32 %47, ptr %48, align 4, !tbaa !11
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %49 = getelementptr i32, ptr %18, i64 %indvars.iv.next.1
  %50 = getelementptr i8, ptr %49, i64 -4
  %51 = load i32, ptr %50, align 4, !tbaa !11
  %52 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !11
  %53 = add nsw i32 %52, %51
  %54 = getelementptr inbounds i32, ptr %14, i64 %indvars.iv.next.1
  store i32 %53, ptr %54, align 4, !tbaa !11
  %indvars.iv.next.2 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 3
  %55 = getelementptr i32, ptr %18, i64 %indvars.iv.next.2
  %56 = getelementptr i8, ptr %55, i64 -4
  %57 = load i32, ptr %56, align 4, !tbaa !11
  %58 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !11
  %59 = add nsw i32 %58, %57
  %60 = getelementptr inbounds i32, ptr %14, i64 %indvars.iv.next.2
  store i32 %59, ptr %60, align 4, !tbaa !11
  %indvars.iv.next.3 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 4
  %exitcond.not.3 = icmp eq i64 %indvars.iv.next.3, %indvars.iv39
  br i1 %exitcond.not.3, label %.loopexit, label %scalar.ph, !llvm.loop !23

._crit_edge:                                      ; preds = %.loopexit, %3
  store i32 %0, ptr %1, align 4, !tbaa !11
  ret ptr %6
}

; 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

attributes #0 = { nofree 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 = { 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 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"int", !7, i64 0}
!13 = !{!14}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = distinct !{!15, !"LVerDomain"}
!16 = !{!17}
!17 = distinct !{!17, !15}
!18 = distinct !{!18, !10, !19, !20}
!19 = !{!"llvm.loop.isvectorized", i32 1}
!20 = !{!"llvm.loop.unroll.runtime.disable"}
!21 = distinct !{!21, !22}
!22 = !{!"llvm.loop.unroll.disable"}
!23 = distinct !{!23, !10, !19}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopLoadEliminationPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,LoopVectorizePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass