; LLVM IR from HarshCasper/NeoAlgo :: C/cp (BoyerMooreVote)

; 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.boyerMajorityCheck = type { i32, i32 }

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i64 @boyerMooreVote(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca %struct.boyerMajorityCheck, 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
  %9 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 1, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %10 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %11 = getelementptr inbounds i32, ptr %10, i64 0
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  store i32 %12, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %13

13:                                               ; preds = %43, %2
  %14 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %15 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %16 = sub nsw i32 %15, 1
  %17 = icmp slt i32 %14, %16
  br i1 %17, label %18, label %46

18:                                               ; preds = %13
  %19 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %20 = icmp eq i32 %19, 0
  br i1 %20, label %21, label %27

21:                                               ; preds = %18
  %22 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %23 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 %24
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !9
  store i32 %26, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 1, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %42

27:                                               ; preds = %18
  %28 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %29 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %30 = load i32, ptr %6, 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 = icmp eq i32 %28, %33
  br i1 %34, label %35, label %38

35:                                               ; preds = %27
  %36 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %37 = add nsw i32 %36, 1
  store i32 %37, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %41

38:                                               ; preds = %27
  %39 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %40 = sub nsw i32 %39, 1
  store i32 %40, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %41

41:                                               ; preds = %38, %35
  br label %42

42:                                               ; preds = %41, %21
  br label %43

43:                                               ; preds = %42
  %44 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %45 = add nsw i32 %44, 1
  store i32 %45, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %13, !llvm.loop !11

46:                                               ; preds = %13
  %47 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %48 = getelementptr inbounds %struct.boyerMajorityCheck, ptr %3, i32 0, i32 0
  store i32 %47, ptr %48, align 4, !tbaa !13
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %49

49:                                               ; preds = %66, %46
  %50 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %51 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %52 = sub nsw i32 %51, 1
  %53 = icmp slt i32 %50, %52
  br i1 %53, label %54, label %69

54:                                               ; preds = %49
  %55 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %56 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds i32, ptr %56, i64 %58
  %60 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !9
  %61 = icmp eq i32 %55, %60
  br i1 %61, label %62, label %65

62:                                               ; preds = %54
  %63 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %64 = add nsw i32 %63, 1
  store i32 %64, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %65

65:                                               ; preds = %62, %54
  br label %66

66:                                               ; preds = %65
  %67 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %68 = add nsw i32 %67, 1
  store i32 %68, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %49, !llvm.loop !15

69:                                               ; preds = %49
  %70 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %71 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %72 = sdiv i32 %71, 2
  %73 = icmp sgt i32 %70, %72
  br i1 %73, label %74, label %76

74:                                               ; preds = %69
  %75 = getelementptr inbounds %struct.boyerMajorityCheck, ptr %3, i32 0, i32 1
  store i32 1, ptr %75, align 4, !tbaa !16
  br label %78

76:                                               ; preds = %69
  %77 = getelementptr inbounds %struct.boyerMajorityCheck, ptr %3, i32 0, i32 1
  store i32 0, ptr %77, align 4, !tbaa !16
  br label %78

78:                                               ; preds = %76, %74
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %79 = load i64, ptr %3, align 4
  ret i64 %79
}

; 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 = !{!14, !10, i64 0}
!14 = !{!"boyerMajorityCheck", !10, i64 0, !10, i64 4}
!15 = distinct !{!15, !12}
!16 = !{!14, !10, i64 4}


; 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 range(i64 0, 8589934592) i64 @boyerMooreVote(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %4 = add i32 %1, -1
  %5 = icmp sgt i32 %1, 2
  br i1 %5, label %.lr.ph.preheader, label %.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %2
  %wide.trip.count = zext i32 %4 to i64
  %6 = add nsw i64 %wide.trip.count, -1
  %xtraiter = and i64 %6, 1
  %7 = icmp eq i32 %4, 2
  br i1 %7, label %.preheader.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph.preheader.new

.lr.ph.preheader.new:                             ; preds = %.lr.ph.preheader
  %unroll_iter = and i64 %6, -2
  %invariant.gep = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  br label %.lr.ph

.preheader.loopexit.unr-lcssa.loopexit:           ; preds = %39
  %8 = icmp eq i32 %.124.1, 0
  br label %.preheader.loopexit.unr-lcssa

.preheader.loopexit.unr-lcssa:                    ; preds = %.preheader.loopexit.unr-lcssa.loopexit, %.lr.ph.preheader
  %.122.lcssa.ph = phi i32 [ poison, %.lr.ph.preheader ], [ %.122.1, %.preheader.loopexit.unr-lcssa.loopexit ]
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 1, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next.1, %.preheader.loopexit.unr-lcssa.loopexit ]
  %.02130.unr = phi i32 [ %3, %.lr.ph.preheader ], [ %.122.1, %.preheader.loopexit.unr-lcssa.loopexit ]
  %.02329.unr = phi i1 [ false, %.lr.ph.preheader ], [ %8, %.preheader.loopexit.unr-lcssa.loopexit ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.preheader, label %.lr.ph.epil

.lr.ph.epil:                                      ; preds = %.preheader.loopexit.unr-lcssa
  %9 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.unr
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %.122.epil = select i1 %.02329.unr, i32 %10, i32 %.02130.unr
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.lr.ph.epil, %.preheader.loopexit.unr-lcssa, %2
  %.021.lcssa = phi i32 [ %3, %2 ], [ %.122.lcssa.ph, %.preheader.loopexit.unr-lcssa ], [ %.122.epil, %.lr.ph.epil ]
  %11 = icmp sgt i32 %1, 1
  br i1 %11, label %.lr.ph34.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph34.preheader:                               ; preds = %.preheader
  %wide.trip.count40 = zext nneg i32 %4 to i64
  %min.iters.check = icmp ult i32 %1, 9
  br i1 %min.iters.check, label %.lr.ph34.preheader44, label %vector.ph

.lr.ph34.preheader44:                             ; preds = %middle.block, %.lr.ph34.preheader
  %indvars.iv37.ph = phi i64 [ 0, %.lr.ph34.preheader ], [ %n.vec, %middle.block ]
  %.033.ph = phi i32 [ 0, %.lr.ph34.preheader ], [ %21, %middle.block ]
  br label %.lr.ph34

vector.ph:                                        ; preds = %.lr.ph34.preheader
  %n.vec = and i64 %wide.trip.count40, 2147483640
  %broadcast.splatinsert = insertelement <4 x i32> poison, i32 %.021.lcssa, i64 0
  %broadcast.splat = shufflevector <4 x i32> %broadcast.splatinsert, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
  br label %vector.body

vector.body:                                      ; preds = %vector.body, %vector.ph
  %index = phi i64 [ 0, %vector.ph ], [ %index.next, %vector.body ]
  %vec.phi = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %vector.ph ], [ %18, %vector.body ]
  %vec.phi42 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %vector.ph ], [ %19, %vector.body ]
  %12 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %index
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %12, i64 16
  %wide.load = load <4 x i32>, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %wide.load43 = load <4 x i32>, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %14 = icmp eq <4 x i32> %broadcast.splat, %wide.load
  %15 = icmp eq <4 x i32> %broadcast.splat, %wide.load43
  %16 = zext <4 x i1> %14 to <4 x i32>
  %17 = zext <4 x i1> %15 to <4 x i32>
  %18 = add <4 x i32> %vec.phi, %16
  %19 = add <4 x i32> %vec.phi42, %17
  %index.next = add nuw i64 %index, 8
  %20 = icmp eq i64 %index.next, %n.vec
  br i1 %20, label %middle.block, label %vector.body, !llvm.loop !9

middle.block:                                     ; preds = %vector.body
  %bin.rdx = add <4 x i32> %19, %18
  %21 = tail call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %bin.rdx)
  %cmp.n = icmp eq i64 %n.vec, %wide.trip.count40
  br i1 %cmp.n, label %._crit_edge, label %.lr.ph34.preheader44

.lr.ph:                                           ; preds = %39, %.lr.ph.preheader.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 1, %.lr.ph.preheader.new ], [ %indvars.iv.next.1, %39 ]
  %.02130 = phi i32 [ %3, %.lr.ph.preheader.new ], [ %.122.1, %39 ]
  %.02329 = phi i32 [ 1, %.lr.ph.preheader.new ], [ %.124.1, %39 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %niter.next.1, %39 ]
  %22 = icmp eq i32 %.02329, 0
  %23 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  br i1 %22, label %.lr.ph.1, label %25

25:                                               ; preds = %.lr.ph
  %26 = icmp eq i32 %.02130, %24
  br i1 %26, label %27, label %29

27:                                               ; preds = %25
  %28 = add nsw i32 %.02329, 1
  br label %.lr.ph.1

29:                                               ; preds = %25
  %30 = add nsw i32 %.02329, -1
  br label %.lr.ph.1

.lr.ph.1:                                         ; preds = %.lr.ph, %29, %27
  %.124 = phi i32 [ %28, %27 ], [ %30, %29 ], [ 1, %.lr.ph ]
  %.122 = phi i32 [ %.02130, %27 ], [ %.02130, %29 ], [ %24, %.lr.ph ]
  %31 = icmp eq i32 %.124, 0
  %gep = getelementptr inbounds i32, ptr %invariant.gep, i64 %indvars.iv
  %32 = load i32, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  br i1 %31, label %39, label %33

33:                                               ; preds = %.lr.ph.1
  %34 = icmp eq i32 %.122, %32
  br i1 %34, label %37, label %35

35:                                               ; preds = %33
  %36 = add nsw i32 %.124, -1
  br label %39

37:                                               ; preds = %33
  %38 = add nsw i32 %.124, 1
  br label %39

39:                                               ; preds = %37, %35, %.lr.ph.1
  %.124.1 = phi i32 [ %38, %37 ], [ %36, %35 ], [ 1, %.lr.ph.1 ]
  %.122.1 = phi i32 [ %.122, %37 ], [ %.122, %35 ], [ %32, %.lr.ph.1 ]
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %niter.next.1 = add i64 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %.preheader.loopexit.unr-lcssa.loopexit, label %.lr.ph, !llvm.loop !13

.lr.ph34:                                         ; preds = %.lr.ph34.preheader44, %.lr.ph34
  %indvars.iv37 = phi i64 [ %indvars.iv.next38, %.lr.ph34 ], [ %indvars.iv37.ph, %.lr.ph34.preheader44 ]
  %.033 = phi i32 [ %spec.select, %.lr.ph34 ], [ %.033.ph, %.lr.ph34.preheader44 ]
  %40 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv37
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %42 = icmp eq i32 %.021.lcssa, %41
  %43 = zext i1 %42 to i32
  %spec.select = add nuw nsw i32 %.033, %43
  %indvars.iv.next38 = add nuw nsw i64 %indvars.iv37, 1
  %exitcond41.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next38, %wide.trip.count40
  br i1 %exitcond41.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph34, !llvm.loop !14

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph34, %middle.block, %.preheader
  %.0.lcssa = phi i32 [ 0, %.preheader ], [ %21, %middle.block ], [ %spec.select, %.lr.ph34 ]
  %44 = sdiv i32 %1, 2
  %45 = icmp sgt i32 %.0.lcssa, %44
  %. = select i1 %45, i64 4294967296, i64 0
  %.sroa.0.0.insert.ext = zext i32 %.021.lcssa to i64
  %.sroa.0.0.insert.insert = or disjoint i64 %., %.sroa.0.0.insert.ext
  ret i64 %.sroa.0.0.insert.insert
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32>) #1

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" }
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, !11, !12}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = !{!"llvm.loop.isvectorized", i32 1}
!12 = !{!"llvm.loop.unroll.runtime.disable"}
!13 = distinct !{!13, !10}
!14 = distinct !{!14, !10, !12, !11}


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