; LLVM IR from sbshah97/DS-Algo-Handbook :: Algorithms/Graph_Algorithms/Prim's_MST (prims)

; 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"

%struct.node = type { i64, i64, ptr }

@arr = external dso_local global [1000005 x %struct.node], align 16
@heapsize = external dso_local global i64, align 8

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @heapify(i64 noundef %0) #1 {
  %2 = alloca i64, align 8
  %3 = alloca i64, align 8
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca i64, align 8
  %6 = alloca i64, align 8
  %7 = alloca i64, align 8
  %8 = alloca i64, align 8
  store i64 %0, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %3) #2
  %9 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %10 = mul nsw i64 2, %9
  %11 = getelementptr inbounds [1000005 x %struct.node], ptr @arr, i64 0, i64 %10
  %12 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %11, i32 0, i32 1
  %13 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !9
  store i64 %13, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #2
  %14 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %15 = mul nsw i64 2, %14
  %16 = add nsw i64 %15, 1
  %17 = getelementptr inbounds [1000005 x %struct.node], ptr @arr, i64 0, i64 %16
  %18 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %17, i32 0, i32 1
  %19 = load i64, ptr %18, align 8, !tbaa !9
  store i64 %19, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %5) #2
  %20 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %21 = getelementptr inbounds [1000005 x %struct.node], ptr @arr, i64 0, i64 %20
  %22 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %21, i32 0, i32 1
  %23 = load i64, ptr %22, align 8, !tbaa !9
  store i64 %23, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #2
  %24 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %25 = mul nsw i64 2, %24
  %26 = getelementptr inbounds [1000005 x %struct.node], ptr @arr, i64 0, i64 %25
  %27 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %26, i32 0, i32 0
  %28 = load i64, ptr %27, align 8, !tbaa !12
  store i64 %28, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #2
  %29 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %30 = mul nsw i64 2, %29
  %31 = add nsw i64 %30, 1
  %32 = getelementptr inbounds [1000005 x %struct.node], ptr @arr, i64 0, i64 %31
  %33 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %32, i32 0, i32 0
  %34 = load i64, ptr %33, align 8, !tbaa !12
  store i64 %34, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #2
  %35 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %36 = getelementptr inbounds [1000005 x %struct.node], ptr @arr, i64 0, i64 %35
  %37 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %36, i32 0, i32 0
  %38 = load i64, ptr %37, align 8, !tbaa !12
  store i64 %38, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %39 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %40 = icmp sge i64 %39, 1
  br i1 %40, label %41, label %119

41:                                               ; preds = %1
  %42 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %43 = load i64, ptr @heapsize, align 8, !tbaa !5
  %44 = icmp sle i64 %42, %43
  br i1 %44, label %45, label %119

45:                                               ; preds = %41
  %46 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %47 = mul nsw i64 2, %46
  %48 = add nsw i64 %47, 1
  %49 = load i64, ptr @heapsize, align 8, !tbaa !5
  %50 = icmp sle i64 %48, %49
  br i1 %50, label %56, label %51

51:                                               ; preds = %45
  %52 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %53 = mul nsw i64 2, %52
  %54 = load i64, ptr @heapsize, align 8, !tbaa !5
  %55 = icmp sle i64 %53, %54
  br i1 %55, label %56, label %119

56:                                               ; preds = %51, %45
  %57 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %58 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %59 = icmp sle i64 %57, %58
  br i1 %59, label %60, label %85

60:                                               ; preds = %56
  %61 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %62 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %63 = icmp sle i64 %61, %62
  br i1 %63, label %64, label %85

64:                                               ; preds = %60
  %65 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %66 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %67 = getelementptr inbounds [1000005 x %struct.node], ptr @arr, i64 0, i64 %66
  %68 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %67, i32 0, i32 1
  store i64 %65, ptr %68, align 8, !tbaa !9
  %69 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %70 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %71 = getelementptr inbounds [1000005 x %struct.node], ptr @arr, i64 0, i64 %70
  %72 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %71, i32 0, i32 0
  store i64 %69, ptr %72, align 8, !tbaa !12
  %73 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %74 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %75 = mul nsw i64 2, %74
  %76 = getelementptr inbounds [1000005 x %struct.node], ptr @arr, i64 0, i64 %75
  %77 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %76, i32 0, i32 1
  store i64 %73, ptr %77, align 8, !tbaa !9
  %78 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %79 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %80 = mul nsw i64 2, %79
  %81 = getelementptr inbounds [1000005 x %struct.node], ptr @arr, i64 0, i64 %80
  %82 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %81, i32 0, i32 0
  store i64 %78, ptr %82, align 8, !tbaa !12
  %83 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %84 = mul nsw i64 2, %83
  call void @heapify(i64 noundef %84)
  br label %118

85:                                               ; preds = %60, %56
  %86 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %87 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %88 = icmp slt i64 %86, %87
  br i1 %88, label %89, label %117

89:                                               ; preds = %85
  %90 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %91 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %92 = icmp slt i64 %90, %91
  br i1 %92, label %93, label %117

93:                                               ; preds = %89
  %94 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %95 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %96 = getelementptr inbounds [1000005 x %struct.node], ptr @arr, i64 0, i64 %95
  %97 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %96, i32 0, i32 1
  store i64 %94, ptr %97, align 8, !tbaa !9
  %98 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %99 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %100 = getelementptr inbounds [1000005 x %struct.node], ptr @arr, i64 0, i64 %99
  %101 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %100, i32 0, i32 0
  store i64 %98, ptr %101, align 8, !tbaa !12
  %102 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %103 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %104 = mul nsw i64 2, %103
  %105 = add nsw i64 %104, 1
  %106 = getelementptr inbounds [1000005 x %struct.node], ptr @arr, i64 0, i64 %105
  %107 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %106, i32 0, i32 1
  store i64 %102, ptr %107, align 8, !tbaa !9
  %108 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %109 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %110 = mul nsw i64 2, %109
  %111 = add nsw i64 %110, 1
  %112 = getelementptr inbounds [1000005 x %struct.node], ptr @arr, i64 0, i64 %111
  %113 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %112, i32 0, i32 0
  store i64 %108, ptr %113, align 8, !tbaa !12
  %114 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %115 = mul nsw i64 2, %114
  %116 = add nsw i64 %115, 1
  call void @heapify(i64 noundef %116)
  br label %117

117:                                              ; preds = %93, %89, %85
  br label %118

118:                                              ; preds = %117, %64
  br label %119

119:                                              ; preds = %118, %51, %41, %1
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #2
  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
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %3) #2
  ret void
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 #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 = !{!"long long", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !6, i64 8}
!10 = !{!"node", !6, i64 0, !6, i64 8, !11, i64 16}
!11 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!12 = !{!10, !6, i64 0}


; 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"

%struct.node = type { i64, i64, ptr }

@arr = external dso_local local_unnamed_addr global [1000005 x %struct.node], align 16
@heapsize = external dso_local local_unnamed_addr global i64, align 8

; Function Attrs: nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @heapify(i64 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = icmp sgt i64 %0, 0
  br i1 %2, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %1
  %3 = load i64, ptr @heapsize, align 8, !tbaa !5
  %4 = shl nuw nsw i64 %0, 1
  %.not4154 = icmp sgt i64 %4, %3
  br i1 %.not4154, label %._crit_edge, label %.lr.ph55

.lr.ph55:                                         ; preds = %.lr.ph, %tailrecurse.backedge
  %.pn = phi i64 [ %.tr.be, %tailrecurse.backedge ], [ %0, %.lr.ph ]
  %5 = phi i64 [ %17, %tailrecurse.backedge ], [ %4, %.lr.ph ]
  %6 = or disjoint i64 %5, 1
  %7 = getelementptr inbounds [1000005 x %struct.node], ptr @arr, i64 0, i64 %6
  %8 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 8
  %9 = load i64, ptr %8, align 16, !tbaa !9
  %10 = getelementptr inbounds [1000005 x %struct.node], ptr @arr, i64 0, i64 %.pn
  %11 = getelementptr inbounds i8, ptr %10, i64 8
  %12 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %13 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !12
  %14 = getelementptr inbounds [1000005 x %struct.node], ptr @arr, i64 0, i64 %5
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %14, i64 8
  %16 = load i64, ptr %15, align 8, !tbaa !9
  %.not42 = icmp sgt i64 %16, %9
  %.not43 = icmp sgt i64 %16, %12
  %or.cond44 = select i1 %.not42, i1 true, i1 %.not43
  br i1 %or.cond44, label %18, label %tailrecurse.backedge

tailrecurse.backedge:                             ; preds = %.lr.ph55, %18
  %.sink53 = phi i64 [ %9, %18 ], [ %16, %.lr.ph55 ]
  %.sink51 = phi ptr [ %8, %18 ], [ %15, %.lr.ph55 ]
  %.sink = phi ptr [ %7, %18 ], [ %14, %.lr.ph55 ]
  %.tr.be = phi i64 [ %6, %18 ], [ %5, %.lr.ph55 ]
  %.sink52 = load i64, ptr %.sink, align 8, !tbaa !12
  store i64 %.sink53, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  store i64 %.sink52, ptr %10, align 8, !tbaa !12
  store i64 %12, ptr %.sink51, align 8, !tbaa !9
  store i64 %13, ptr %.sink, align 8, !tbaa !12
  %17 = shl nuw nsw i64 %.tr.be, 1
  %.not41 = icmp sgt i64 %17, %3
  br i1 %.not41, label %._crit_edge, label %.lr.ph55

18:                                               ; preds = %.lr.ph55
  %19 = icmp slt i64 %9, %12
  %or.cond45 = select i1 %.not42, i1 %19, i1 false
  br i1 %or.cond45, label %tailrecurse.backedge, label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %18, %tailrecurse.backedge, %.lr.ph, %1
  ret void
}

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: 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 = !{!6, !6, i64 0}
!6 = !{!"long long", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !6, i64 8}
!10 = !{!"node", !6, i64 0, !6, i64 8, !11, i64 16}
!11 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!12 = !{!10, !6, i64 0}


; Effective O3 passes: ConstraintEliminationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,InferAlignmentPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LICMPass,LoopInstSimplifyPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SCCPPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass