; LLVM IR from wuzhouhui/leetcode :: 41_first_missing_posi (firstMissingPositive)

; 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 @firstMissingPositive(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %9 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %10 = icmp ne i32 %9, 0
  br i1 %10, label %12, label %11

11:                                               ; preds = %2
  store i32 1, ptr %3, align 4
  br label %117

12:                                               ; preds = %2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %13

13:                                               ; preds = %91, %12
  %14 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %15 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %16 = icmp slt i32 %14, %15
  br i1 %16, label %17, label %92

17:                                               ; preds = %13
  %18 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %19 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %20 = sext i32 %19 to i64
  %21 = getelementptr inbounds i32, ptr %18, i64 %20
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !9
  %23 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %24 = add nsw i32 %23, 1
  %25 = icmp ne i32 %22, %24
  br i1 %25, label %26, label %88

26:                                               ; preds = %17
  %27 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %28 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds i32, ptr %27, i64 %29
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !9
  %32 = icmp sge i32 %31, 1
  br i1 %32, label %33, label %88

33:                                               ; preds = %26
  %34 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %35 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds i32, ptr %34, i64 %36
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !9
  %39 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %40 = icmp sle i32 %38, %39
  br i1 %40, label %41, label %88

41:                                               ; preds = %33
  %42 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %43 = load i32, ptr %6, 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 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %48 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds i32, ptr %48, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !9
  %53 = sub nsw i32 %52, 1
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds i32, ptr %47, i64 %54
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !9
  %57 = icmp ne i32 %46, %56
  br i1 %57, label %58, label %88

58:                                               ; preds = %41
  %59 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %60 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %61 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds i32, ptr %60, i64 %62
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !9
  %65 = sub nsw i32 %64, 1
  %66 = sext i32 %65 to i64
  %67 = getelementptr inbounds i32, ptr %59, i64 %66
  %68 = load i32, ptr %67, align 4, !tbaa !9
  store i32 %68, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %69 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %70 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %71 = sext i32 %70 to i64
  %72 = getelementptr inbounds i32, ptr %69, i64 %71
  %73 = load i32, ptr %72, align 4, !tbaa !9
  %74 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %75 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %76 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %77 = sext i32 %76 to i64
  %78 = getelementptr inbounds i32, ptr %75, i64 %77
  %79 = load i32, ptr %78, align 4, !tbaa !9
  %80 = sub nsw i32 %79, 1
  %81 = sext i32 %80 to i64
  %82 = getelementptr inbounds i32, ptr %74, i64 %81
  store i32 %73, ptr %82, align 4, !tbaa !9
  %83 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %84 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %85 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %86 = sext i32 %85 to i64
  %87 = getelementptr inbounds i32, ptr %84, i64 %86
  store i32 %83, ptr %87, align 4, !tbaa !9
  br label %91

88:                                               ; preds = %41, %33, %26, %17
  %89 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %90 = add nsw i32 %89, 1
  store i32 %90, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %91

91:                                               ; preds = %88, %58
  br label %13, !llvm.loop !11

92:                                               ; preds = %13
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %93

93:                                               ; preds = %110, %92
  %94 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %95 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %96 = icmp slt i32 %94, %95
  br i1 %96, label %97, label %113

97:                                               ; preds = %93
  %98 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %99 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %100 = sext i32 %99 to i64
  %101 = getelementptr inbounds i32, ptr %98, i64 %100
  %102 = load i32, ptr %101, align 4, !tbaa !9
  %103 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %104 = add nsw i32 %103, 1
  %105 = icmp ne i32 %102, %104
  br i1 %105, label %106, label %109

106:                                              ; preds = %97
  %107 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %108 = add nsw i32 %107, 1
  store i32 %108, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %8, align 4
  br label %116

109:                                              ; preds = %97
  br label %110

110:                                              ; preds = %109
  %111 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %112 = add nsw i32 %111, 1
  store i32 %112, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %93, !llvm.loop !13

113:                                              ; preds = %93
  %114 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %115 = add nsw i32 %114, 1
  store i32 %115, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %8, align 4
  br label %116

116:                                              ; preds = %113, %106
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  br label %117

117:                                              ; preds = %116, %11
  %118 = load i32, ptr %3, align 4
  ret i32 %118
}

; 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"}
!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 norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local range(i32 -2147483647, -2147483648) i32 @firstMissingPositive(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %.not = icmp eq i32 %1, 0
  br i1 %.not, label %.loopexit, label %.preheader50

.preheader50:                                     ; preds = %2
  %invariant.gep = getelementptr i8, ptr %0, i64 -4
  %3 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %3, label %.lr.ph, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %13, %.preheader50
  %smax = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %1, i32 0)
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %smax to i64
  br label %15

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader50, %13
  %.03651 = phi i32 [ %.137, %13 ], [ 0, %.preheader50 ]
  %4 = sext i32 %.03651 to i64
  %5 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %4
  %6 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %7 = add nsw i32 %.03651, 1
  %.not44 = icmp eq i32 %6, %7
  %8 = icmp slt i32 %6, 1
  %or.cond.not49 = or i1 %.not44, %8
  %.not45 = icmp sgt i32 %6, %1
  %or.cond47 = or i1 %.not45, %or.cond.not49
  br i1 %or.cond47, label %13, label %9

9:                                                ; preds = %.lr.ph
  %10 = zext nneg i32 %6 to i64
  %gep = getelementptr i32, ptr %invariant.gep, i64 %10
  %11 = load i32, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  %.not46 = icmp eq i32 %6, %11
  br i1 %.not46, label %13, label %12

12:                                               ; preds = %9
  store i32 %6, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  store i32 %11, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %13

13:                                               ; preds = %.lr.ph, %9, %12
  %.137 = phi i32 [ %.03651, %12 ], [ %7, %9 ], [ %7, %.lr.ph ]
  %14 = icmp slt i32 %.137, %1
  br i1 %14, label %.lr.ph, label %.preheader, !llvm.loop !9

15:                                               ; preds = %.preheader, %16
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.preheader ], [ %indvars.iv.next, %16 ]
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %20, label %16

16:                                               ; preds = %15
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %19 = zext i32 %18 to i64
  %.not43 = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %19
  br i1 %.not43, label %15, label %.loopexit.loopexit, !llvm.loop !11

20:                                               ; preds = %15
  %21 = add nsw i32 %1, 1
  br label %.loopexit

.loopexit.loopexit:                               ; preds = %16
  %22 = trunc nuw i64 %indvars.iv.next to i32
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %.loopexit.loopexit, %20, %2
  %.1 = phi i32 [ 1, %2 ], [ %21, %20 ], [ %22, %.loopexit.loopexit ]
  ret i32 %.1
}

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

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) 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"}
!11 = distinct !{!11, !10}


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