; LLVM IR from Hunterdii/GeeksforGeeks-POTD :: November 2024 GFG SOLUTION (November-28)

; 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 @myAtoi(ptr noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i64, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  store i32 0, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  store i32 1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #2
  store i64 0, ptr %6, align 8, !tbaa !11
  br label %8

8:                                                ; preds = %16, %1
  %9 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %10 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %11 = sext i32 %10 to i64
  %12 = getelementptr inbounds i8, ptr %9, i64 %11
  %13 = load i8, ptr %12, align 1, !tbaa !13
  %14 = sext i8 %13 to i32
  %15 = icmp eq i32 %14, 32
  br i1 %15, label %16, label %19

16:                                               ; preds = %8
  %17 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %18 = add nsw i32 %17, 1
  store i32 %18, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  br label %8, !llvm.loop !14

19:                                               ; preds = %8
  %20 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds i8, ptr %20, i64 %22
  %24 = load i8, ptr %23, align 1, !tbaa !13
  %25 = sext i8 %24 to i32
  %26 = icmp eq i32 %25, 45
  br i1 %26, label %35, label %27

27:                                               ; preds = %19
  %28 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %29 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds i8, ptr %28, i64 %30
  %32 = load i8, ptr %31, align 1, !tbaa !13
  %33 = sext i8 %32 to i32
  %34 = icmp eq i32 %33, 43
  br i1 %34, label %35, label %46

35:                                               ; preds = %27, %19
  %36 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %37 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %38 = add nsw i32 %37, 1
  store i32 %38, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %39 = sext i32 %37 to i64
  %40 = getelementptr inbounds i8, ptr %36, i64 %39
  %41 = load i8, ptr %40, align 1, !tbaa !13
  %42 = sext i8 %41 to i32
  %43 = icmp eq i32 %42, 45
  %44 = zext i1 %43 to i64
  %45 = select i1 %43, i32 -1, i32 1
  store i32 %45, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %46

46:                                               ; preds = %35, %27
  br label %47

47:                                               ; preds = %91, %46
  %48 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds i8, ptr %48, i64 %50
  %52 = load i8, ptr %51, align 1, !tbaa !13
  %53 = sext i8 %52 to i32
  %54 = icmp sge i32 %53, 48
  br i1 %54, label %55, label %63

55:                                               ; preds = %47
  %56 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds i8, ptr %56, i64 %58
  %60 = load i8, ptr %59, align 1, !tbaa !13
  %61 = sext i8 %60 to i32
  %62 = icmp sle i32 %61, 57
  br label %63

63:                                               ; preds = %55, %47
  %64 = phi i1 [ false, %47 ], [ %62, %55 ]
  br i1 %64, label %65, label %92

65:                                               ; preds = %63
  %66 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !11
  %67 = mul nsw i64 %66, 10
  %68 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %69 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %70 = add nsw i32 %69, 1
  store i32 %70, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %71 = sext i32 %69 to i64
  %72 = getelementptr inbounds i8, ptr %68, i64 %71
  %73 = load i8, ptr %72, align 1, !tbaa !13
  %74 = sext i8 %73 to i32
  %75 = sub nsw i32 %74, 48
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = add nsw i64 %67, %76
  store i64 %77, ptr %6, align 8, !tbaa !11
  %78 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !11
  %79 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %80 = sext i32 %79 to i64
  %81 = mul nsw i64 %78, %80
  %82 = icmp sgt i64 %81, 2147483647
  br i1 %82, label %83, label %84

83:                                               ; preds = %65
  store i32 2147483647, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %7, align 4
  br label %98

84:                                               ; preds = %65
  %85 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !11
  %86 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %87 = sext i32 %86 to i64
  %88 = mul nsw i64 %85, %87
  %89 = icmp slt i64 %88, -2147483648
  br i1 %89, label %90, label %91

90:                                               ; preds = %84
  store i32 -2147483648, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %7, align 4
  br label %98

91:                                               ; preds = %84
  br label %47, !llvm.loop !16

92:                                               ; preds = %63
  %93 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !11
  %94 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %95 = sext i32 %94 to i64
  %96 = mul nsw i64 %93, %95
  %97 = trunc i64 %96 to i32
  store i32 %97, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %7, align 4
  br label %98

98:                                               ; preds = %92, %90, %83
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #2
  %99 = load i32, ptr %2, align 4
  ret i32 %99
}

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


; 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 @myAtoi(ptr nocapture noundef readonly %0) local_unnamed_addr #0 {
  br label %2

2:                                                ; preds = %5, %1
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %5 ], [ 0, %1 ]
  %3 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %4 = load i8, ptr %3, align 1, !tbaa !5
  switch i8 %4, label %.loopexit28 [
    i8 32, label %5
    i8 45, label %6
    i8 43, label %6
  ]

5:                                                ; preds = %2
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  br label %2, !llvm.loop !8

6:                                                ; preds = %2, %2
  %7 = add nuw i64 %indvars.iv, 1
  %8 = icmp eq i8 %4, 45
  %9 = select i1 %8, i64 -1, i64 1
  br label %.loopexit28

.loopexit28:                                      ; preds = %2, %6
  %.1 = phi i64 [ %7, %6 ], [ %indvars.iv, %2 ]
  %.022 = phi i64 [ %9, %6 ], [ 1, %2 ]
  %sext = shl i64 %.1, 32
  %10 = ashr exact i64 %sext, 32
  br label %11

11:                                               ; preds = %21, %.loopexit28
  %indvars.iv36 = phi i64 [ %indvars.iv.next37, %21 ], [ %10, %.loopexit28 ]
  %.0 = phi i64 [ %18, %21 ], [ 0, %.loopexit28 ]
  %12 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %indvars.iv36
  %13 = load i8, ptr %12, align 1, !tbaa !5
  %14 = add i8 %13, -48
  %or.cond = icmp ult i8 %14, 10
  br i1 %or.cond, label %15, label %.critedge

15:                                               ; preds = %11
  %16 = mul nsw i64 %.0, 10
  %17 = zext nneg i8 %14 to i64
  %18 = add nsw i64 %16, %17
  %19 = mul nsw i64 %18, %.022
  %20 = icmp sgt i64 %19, 2147483647
  br i1 %20, label %.loopexit, label %21

21:                                               ; preds = %15
  %indvars.iv.next37 = add nsw i64 %indvars.iv36, 1
  %22 = icmp slt i64 %19, -2147483648
  br i1 %22, label %.loopexit, label %11, !llvm.loop !10

.critedge:                                        ; preds = %11
  %23 = mul nsw i64 %.0, %.022
  %24 = trunc i64 %23 to i32
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %21, %15, %.critedge
  %.024 = phi i32 [ %24, %.critedge ], [ -2147483648, %21 ], [ 2147483647, %15 ]
  ret i32 %.024
}

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 = !{!"omnipotent char", !7, i64 0}
!7 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!8 = distinct !{!8, !9}
!9 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!10 = distinct !{!10, !9}


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