; LLVM IR from HarshCasper/NeoAlgo :: C-Plus-Plus/other/sudoku_solver.ll (Z11isSafeToPutPPiiiii)

; 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: mustprogress uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z11isSafeToPutPPiiiii(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3, i32 noundef %4) #0 {
  %6 = alloca i1, align 1
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca i32, align 4
  %14 = alloca i32, align 4
  %15 = alloca i32, align 4
  %16 = alloca i32, align 4
  %17 = alloca i32, align 4
  %18 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  store i32 %3, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  store i32 %4, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #3
  store i32 0, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %19

19:                                               ; preds = %38, %5
  %20 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %21 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %22 = icmp slt i32 %20, %21
  br i1 %22, label %24, label %23

23:                                               ; preds = %19
  store i32 2, ptr %13, align 4
  br label %41

24:                                               ; preds = %19
  %25 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %26 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %27 = sext i32 %26 to i64
  %28 = getelementptr inbounds ptr, ptr %25, i64 %27
  %29 = load ptr, ptr %28, align 8, !tbaa !5
  %30 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds i32, ptr %29, i64 %31
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !9
  %34 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %35 = icmp eq i32 %33, %34
  br i1 %35, label %36, label %37

36:                                               ; preds = %24
  store i1 false, ptr %6, align 1
  store i32 1, ptr %13, align 4
  br label %41

37:                                               ; preds = %24
  br label %38

38:                                               ; preds = %37
  %39 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %40 = add nsw i32 %39, 1
  store i32 %40, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %19, !llvm.loop !11

41:                                               ; preds = %36, %23
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #3
  %42 = load i32, ptr %13, align 4
  switch i32 %42, label %128 [
    i32 2, label %43
    i32 1, label %126
  ]

43:                                               ; preds = %41
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #3
  store i32 0, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  br label %44

44:                                               ; preds = %63, %43
  %45 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %46 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %47 = icmp slt i32 %45, %46
  br i1 %47, label %49, label %48

48:                                               ; preds = %44
  store i32 5, ptr %13, align 4
  br label %66

49:                                               ; preds = %44
  %50 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %51 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = getelementptr inbounds ptr, ptr %50, i64 %52
  %54 = load ptr, ptr %53, align 8, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = getelementptr inbounds i32, ptr %54, i64 %56
  %58 = load i32, ptr %57, align 4, !tbaa !9
  %59 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %60 = icmp eq i32 %58, %59
  br i1 %60, label %61, label %62

61:                                               ; preds = %49
  store i1 false, ptr %6, align 1
  store i32 1, ptr %13, align 4
  br label %66

62:                                               ; preds = %49
  br label %63

63:                                               ; preds = %62
  %64 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %65 = add nsw i32 %64, 1
  store i32 %65, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  br label %44, !llvm.loop !13

66:                                               ; preds = %61, %48
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #3
  %67 = load i32, ptr %13, align 4
  switch i32 %67, label %128 [
    i32 5, label %68
    i32 1, label %126
  ]

68:                                               ; preds = %66
  %69 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %70 = call noundef double @_ZSt4sqrtIiEN9__gnu_cxx11__enable_ifIXsr12__is_integerIT_EE7__valueEdE6__typeES2_(i32 noundef %69)
  %71 = fptosi double %70 to i32
  store i32 %71, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %15) #3
  %72 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %73 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %74 = sdiv i32 %72, %73
  %75 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %76 = mul nsw i32 %74, %75
  store i32 %76, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %16) #3
  %77 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %78 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %79 = sdiv i32 %77, %78
  %80 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %81 = mul nsw i32 %79, %80
  store i32 %81, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %17) #3
  %82 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  store i32 %82, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  br label %83

83:                                               ; preds = %119, %68
  %84 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %85 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %86 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %87 = add nsw i32 %85, %86
  %88 = icmp slt i32 %84, %87
  br i1 %88, label %90, label %89

89:                                               ; preds = %83
  store i32 8, ptr %13, align 4
  br label %122

90:                                               ; preds = %83
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %18) #3
  %91 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  store i32 %91, ptr %18, align 4, !tbaa !9
  br label %92

92:                                               ; preds = %113, %90
  %93 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !9
  %94 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %95 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %96 = add nsw i32 %94, %95
  %97 = icmp slt i32 %93, %96
  br i1 %97, label %99, label %98

98:                                               ; preds = %92
  store i32 11, ptr %13, align 4
  br label %116

99:                                               ; preds = %92
  %100 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %101 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %102 = sext i32 %101 to i64
  %103 = getelementptr inbounds ptr, ptr %100, i64 %102
  %104 = load ptr, ptr %103, align 8, !tbaa !5
  %105 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !9
  %106 = sext i32 %105 to i64
  %107 = getelementptr inbounds i32, ptr %104, i64 %106
  %108 = load i32, ptr %107, align 4, !tbaa !9
  %109 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %110 = icmp eq i32 %108, %109
  br i1 %110, label %111, label %112

111:                                              ; preds = %99
  store i1 false, ptr %6, align 1
  store i32 1, ptr %13, align 4
  br label %116

112:                                              ; preds = %99
  br label %113

113:                                              ; preds = %112
  %114 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !9
  %115 = add nsw i32 %114, 1
  store i32 %115, ptr %18, align 4, !tbaa !9
  br label %92, !llvm.loop !14

116:                                              ; preds = %111, %98
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %18) #3
  %117 = load i32, ptr %13, align 4
  switch i32 %117, label %122 [
    i32 11, label %118
  ]

118:                                              ; preds = %116
  br label %119

119:                                              ; preds = %118
  %120 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %121 = add nsw i32 %120, 1
  store i32 %121, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  br label %83, !llvm.loop !15

122:                                              ; preds = %116, %89
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %17) #3
  %123 = load i32, ptr %13, align 4
  switch i32 %123, label %125 [
    i32 8, label %124
  ]

124:                                              ; preds = %122
  store i1 true, ptr %6, align 1
  store i32 1, ptr %13, align 4
  br label %125

125:                                              ; preds = %124, %122
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %16) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %15) #3
  br label %126

126:                                              ; preds = %125, %66, %41
  %127 = load i1, ptr %6, align 1
  ret i1 %127

128:                                              ; preds = %66, %41
  unreachable
}

; 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

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef double @_ZSt4sqrtIiEN9__gnu_cxx11__enable_ifIXsr12__is_integerIT_EE7__valueEdE6__typeES2_(i32 noundef) #2

attributes #0 = { mustprogress 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 = { inlinehint mustprogress 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 #3 = { 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++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}
!14 = distinct !{!14, !12}
!15 = distinct !{!15, !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: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z11isSafeToPutPPiiiii(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3, i32 noundef %4) local_unnamed_addr #0 {
  %6 = icmp sgt i32 %3, 0
  br i1 %6, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %5
  %7 = sext i32 %2 to i64
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %3 to i64
  br label %12

8:                                                ; preds = %12
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %.preheader61, label %12, !llvm.loop !5

.preheader61:                                     ; preds = %8
  br i1 %6, label %.lr.ph66, label %._crit_edge

.lr.ph66:                                         ; preds = %.preheader61
  %9 = sext i32 %1 to i64
  %10 = getelementptr inbounds ptr, ptr %0, i64 %9
  %11 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !7
  %wide.trip.count80 = zext nneg i32 %3 to i64
  br label %19

12:                                               ; preds = %.lr.ph, %8
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %8 ]
  %13 = getelementptr inbounds ptr, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %14 = load ptr, ptr %13, align 8, !tbaa !7
  %15 = getelementptr inbounds i32, ptr %14, i64 %7
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !11
  %17 = icmp eq i32 %16, %4
  br i1 %17, label %.critedge52, label %8

18:                                               ; preds = %19
  %indvars.iv.next78 = add nuw nsw i64 %indvars.iv77, 1
  %exitcond81.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next78, %wide.trip.count80
  br i1 %exitcond81.not, label %._crit_edge, label %19, !llvm.loop !13

19:                                               ; preds = %.lr.ph66, %18
  %indvars.iv77 = phi i64 [ 0, %.lr.ph66 ], [ %indvars.iv.next78, %18 ]
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %11, i64 %indvars.iv77
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !11
  %22 = icmp eq i32 %21, %4
  br i1 %22, label %.critedge52, label %18

._crit_edge:                                      ; preds = %18, %5, %.preheader61
  %23 = tail call noundef double @_ZSt4sqrtIiEN9__gnu_cxx11__enable_ifIXsr12__is_integerIT_EE7__valueEdE6__typeES2_(i32 noundef %3)
  %24 = fptosi double %23 to i32
  %.not4870.not = icmp sgt i32 %24, 0
  br i1 %.not4870.not, label %.preheader.us.preheader, label %.critedge52

.preheader.us.preheader:                          ; preds = %._crit_edge
  %25 = srem i32 %1, %24
  %26 = sub nsw i32 %1, %25
  %27 = add nsw i32 %26, %24
  %28 = srem i32 %2, %24
  %29 = sub nsw i32 %2, %28
  %30 = add nsw i32 %29, %24
  %31 = sext i32 %29 to i64
  %32 = sext i32 %30 to i64
  %33 = sext i32 %26 to i64
  %34 = sext i32 %27 to i64
  br label %.preheader.us

.preheader.us:                                    ; preds = %.preheader.us.preheader, %..critedge_crit_edge.us
  %indvars.iv85 = phi i64 [ %33, %.preheader.us.preheader ], [ %indvars.iv.next86, %..critedge_crit_edge.us ]
  %35 = getelementptr inbounds ptr, ptr %0, i64 %indvars.iv85
  %36 = load ptr, ptr %35, align 8, !tbaa !7
  br label %38

37:                                               ; preds = %38
  %indvars.iv.next83 = add nsw i64 %indvars.iv82, 1
  %.not.us = icmp slt i64 %indvars.iv.next83, %32
  br i1 %.not.us, label %38, label %..critedge_crit_edge.us, !llvm.loop !14

38:                                               ; preds = %.preheader.us, %37
  %indvars.iv82 = phi i64 [ %31, %.preheader.us ], [ %indvars.iv.next83, %37 ]
  %39 = getelementptr inbounds i32, ptr %36, i64 %indvars.iv82
  %40 = load i32, ptr %39, align 4, !tbaa !11
  %41 = icmp eq i32 %40, %4
  br i1 %41, label %.critedge52, label %37

..critedge_crit_edge.us:                          ; preds = %37
  %indvars.iv.next86 = add nsw i64 %indvars.iv85, 1
  %.not48.us.not = icmp slt i64 %indvars.iv.next86, %34
  br i1 %.not48.us.not, label %.preheader.us, label %.critedge52, !llvm.loop !15

.critedge52:                                      ; preds = %12, %19, %..critedge_crit_edge.us, %38, %._crit_edge
  %.6 = phi i1 [ true, %._crit_edge ], [ false, %38 ], [ true, %..critedge_crit_edge.us ], [ false, %19 ], [ false, %12 ]
  ret i1 %.6
}

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef double @_ZSt4sqrtIiEN9__gnu_cxx11__enable_ifIXsr12__is_integerIT_EE7__valueEdE6__typeES2_(i32 noundef) local_unnamed_addr #1

attributes #0 = { mustprogress 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 = { inlinehint mustprogress 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" }

!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"}
!7 = !{!8, !8, i64 0}
!8 = !{!"any pointer", !9, i64 0}
!9 = !{!"omnipotent char", !10, i64 0}
!10 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"int", !9, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !6}
!14 = distinct !{!14, !6}
!15 = distinct !{!15, !6}


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