; LLVM IR from imteekay/algorithms :: computer_science/algorithms/knapsack/knapsack2.ll (Z8knapsackiRSt6vectorIiSaIiEES2_i)

; 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 nounwind uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z3maxii(i32 noundef, i32 noundef) #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z8knapsackiRSt6vectorIiSaIiEES2_i(i32 noundef %0, ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(24) %1, ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(24) %2, i32 noundef %3) #0 {
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca i64, align 8
  %11 = alloca i64, align 8
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca i32, align 4
  %14 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  store ptr %2, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  store i32 %3, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %15 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %16 = add nsw i32 %15, 1
  %17 = zext i32 %16 to i64
  %18 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %19 = add nsw i32 %18, 1
  %20 = zext i32 %19 to i64
  %21 = call ptr @llvm.stacksave.p0()
  store ptr %21, ptr %9, align 8
  %22 = mul nuw i64 %17, %20
  %23 = alloca i32, i64 %22, align 16
  store i64 %17, ptr %10, align 8
  store i64 %20, ptr %11, align 8
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #3
  store i32 0, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %24

24:                                               ; preds = %122, %4
  %25 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %26 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %27 = icmp sle i32 %25, %26
  br i1 %27, label %29, label %28

28:                                               ; preds = %24
  store i32 2, ptr %13, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #3
  br label %125

29:                                               ; preds = %24
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #3
  store i32 0, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  br label %30

30:                                               ; preds = %118, %29
  %31 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %33 = icmp sle i32 %31, %32
  br i1 %33, label %35, label %34

34:                                               ; preds = %30
  store i32 5, ptr %13, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #3
  br label %121

35:                                               ; preds = %30
  %36 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %37 = icmp eq i32 %36, 0
  br i1 %37, label %41, label %38

38:                                               ; preds = %35
  %39 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %40 = icmp eq i32 %39, 0
  br i1 %40, label %41, label %49

41:                                               ; preds = %38, %35
  %42 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = mul nsw i64 %43, %20
  %45 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %44
  %46 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds i32, ptr %45, i64 %47
  store i32 0, ptr %48, align 4, !tbaa !5
  br label %117

49:                                               ; preds = %38
  %50 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %51 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %52 = sub nsw i32 %51, 1
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = call noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZNSt6vectorIiSaIiEEixEm(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(24) %50, i64 noundef %53) #3
  %55 = load i32, ptr %54, align 4, !tbaa !5
  %56 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %57 = icmp sle i32 %55, %56
  br i1 %57, label %58, label %99

58:                                               ; preds = %49
  %59 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %60 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %61 = sub nsw i32 %60, 1
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = call noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZNSt6vectorIiSaIiEEixEm(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(24) %59, i64 noundef %62) #3
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !5
  %65 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %66 = sub nsw i32 %65, 1
  %67 = sext i32 %66 to i64
  %68 = mul nsw i64 %67, %20
  %69 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %68
  %70 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %71 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %72 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %73 = sub nsw i32 %72, 1
  %74 = sext i32 %73 to i64
  %75 = call noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZNSt6vectorIiSaIiEEixEm(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(24) %71, i64 noundef %74) #3
  %76 = load i32, ptr %75, align 4, !tbaa !5
  %77 = sub nsw i32 %70, %76
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = getelementptr inbounds i32, ptr %69, i64 %78
  %80 = load i32, ptr %79, align 4, !tbaa !5
  %81 = add nsw i32 %64, %80
  %82 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %83 = sub nsw i32 %82, 1
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = mul nsw i64 %84, %20
  %86 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %85
  %87 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %88 = sext i32 %87 to i64
  %89 = getelementptr inbounds i32, ptr %86, i64 %88
  %90 = load i32, ptr %89, align 4, !tbaa !5
  %91 = call noundef i32 @_Z3maxii(i32 noundef %81, i32 noundef %90)
  %92 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %93 = sext i32 %92 to i64
  %94 = mul nsw i64 %93, %20
  %95 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %94
  %96 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %97 = sext i32 %96 to i64
  %98 = getelementptr inbounds i32, ptr %95, i64 %97
  store i32 %91, ptr %98, align 4, !tbaa !5
  br label %116

99:                                               ; preds = %49
  %100 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %101 = sub nsw i32 %100, 1
  %102 = sext i32 %101 to i64
  %103 = mul nsw i64 %102, %20
  %104 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %103
  %105 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %106 = sext i32 %105 to i64
  %107 = getelementptr inbounds i32, ptr %104, i64 %106
  %108 = load i32, ptr %107, align 4, !tbaa !5
  %109 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %110 = sext i32 %109 to i64
  %111 = mul nsw i64 %110, %20
  %112 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %111
  %113 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %114 = sext i32 %113 to i64
  %115 = getelementptr inbounds i32, ptr %112, i64 %114
  store i32 %108, ptr %115, align 4, !tbaa !5
  br label %116

116:                                              ; preds = %99, %58
  br label %117

117:                                              ; preds = %116, %41
  br label %118

118:                                              ; preds = %117
  %119 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %120 = add nsw i32 %119, 1
  store i32 %120, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  br label %30, !llvm.loop !11

121:                                              ; preds = %34
  br label %122

122:                                              ; preds = %121
  %123 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %124 = add nsw i32 %123, 1
  store i32 %124, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %24, !llvm.loop !13

125:                                              ; preds = %28
  %126 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %127 = sext i32 %126 to i64
  %128 = mul nsw i64 %127, %20
  %129 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %128
  %130 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %131 = sext i32 %130 to i64
  %132 = getelementptr inbounds i32, ptr %129, i64 %131
  %133 = load i32, ptr %132, align 4, !tbaa !5
  store i32 1, ptr %13, align 4
  %134 = load ptr, ptr %9, align 8
  call void @llvm.stackrestore.p0(ptr %134)
  ret i32 %133
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare ptr @llvm.stacksave.p0() #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZNSt6vectorIiSaIiEEixEm(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(24), i64 noundef) #0 align 2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare void @llvm.stackrestore.p0(ptr) #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 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn }
attributes #2 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"any pointer", !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: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z3maxii(i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z8knapsackiRSt6vectorIiSaIiEES2_i(i32 noundef %0, ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(24) %1, ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(24) %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = add nsw i32 %3, 1
  %6 = zext i32 %5 to i64
  %7 = add i32 %0, 1
  %8 = zext i32 %7 to i64
  %9 = mul nuw i64 %6, %8
  %10 = alloca i32, i64 %9, align 16
  %11 = or i32 %3, %0
  %or.cond.not = icmp sgt i32 %11, -1
  br i1 %or.cond.not, label %.preheader.preheader, label %._crit_edge40

.preheader.preheader:                             ; preds = %4
  %12 = shl nuw nsw i64 %8, 2
  %exitcond.peel.not = icmp eq i32 %0, 0
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.preheader, %._crit_edge
  %.03239 = phi i32 [ %29, %._crit_edge ], [ 0, %.preheader.preheader ]
  %13 = zext i32 %.03239 to i64
  %14 = icmp eq i32 %.03239, 0
  %15 = add nsw i32 %.03239, -1
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = mul nsw i64 %16, %8
  %18 = getelementptr inbounds i32, ptr %10, i64 %17
  %19 = mul nuw nsw i64 %13, %8
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %10, i64 %19
  br i1 %14, label %.lr.ph.split.us.preheader, label %21

21:                                               ; preds = %.preheader
  store i32 0, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  br i1 %exitcond.peel.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph.split.peel.next

.lr.ph.split.us.preheader:                        ; preds = %.preheader
  %22 = mul nuw nsw i64 %12, %13
  %scevgep = getelementptr i8, ptr %10, i64 %22
  call void @llvm.memset.p0.i64(ptr align 4 %scevgep, i8 0, i64 %12, i1 false), !tbaa !5
  br label %._crit_edge

._crit_edge40:                                    ; preds = %._crit_edge, %4
  %23 = sext i32 %3 to i64
  %24 = mul nsw i64 %23, %8
  %25 = getelementptr inbounds i32, ptr %10, i64 %24
  %26 = sext i32 %0 to i64
  %27 = getelementptr inbounds i32, ptr %25, i64 %26
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  ret i32 %28

._crit_edge:                                      ; preds = %50, %21, %.lr.ph.split.us.preheader
  %29 = add i32 %.03239, 1
  %.not = icmp sgt i32 %29, %3
  br i1 %.not, label %._crit_edge40, label %.preheader, !llvm.loop !9

.lr.ph.split.peel.next:                           ; preds = %21, %50
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %50 ], [ 1, %21 ]
  %30 = tail call noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZNSt6vectorIiSaIiEEixEm(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(24) %1, i64 noundef %16) #2
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %.not35 = icmp slt i64 %indvars.iv, %32
  br i1 %.not35, label %47, label %33

33:                                               ; preds = %.lr.ph.split.peel.next
  %34 = tail call noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZNSt6vectorIiSaIiEEixEm(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(24) %2, i64 noundef %16) #2
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  %36 = tail call noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZNSt6vectorIiSaIiEEixEm(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(24) %1, i64 noundef %16) #2
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  %38 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  %39 = sub nsw i32 %38, %37
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds i32, ptr %18, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !5
  %43 = add nsw i32 %42, %35
  %44 = getelementptr inbounds i32, ptr %18, i64 %indvars.iv
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !5
  %46 = tail call noundef i32 @_Z3maxii(i32 noundef %43, i32 noundef %45)
  br label %50

47:                                               ; preds = %.lr.ph.split.peel.next
  %48 = getelementptr inbounds i32, ptr %18, i64 %indvars.iv
  %49 = load i32, ptr %48, align 4, !tbaa !5
  br label %50

50:                                               ; preds = %47, %33
  %.sink = phi i32 [ %49, %47 ], [ %46, %33 ]
  %51 = getelementptr inbounds i32, ptr %20, i64 %indvars.iv
  store i32 %.sink, ptr %51, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %8
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph.split.peel.next, !llvm.loop !11
}

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZNSt6vectorIiSaIiEEixEm(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(24), i64 noundef) local_unnamed_addr #0 align 2

; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write)
declare void @llvm.memset.p0.i64(ptr nocapture writeonly, i8, i64, i1 immarg) #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 = { nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write) }
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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.peeled.count", i32 1}


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