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

; 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: 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 i32 @trap(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #1 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %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 %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %10

10:                                               ; preds = %43, %2
  %11 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %12 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %13 = icmp slt i32 %11, %12
  br i1 %13, label %15, label %14

14:                                               ; preds = %10
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %46

15:                                               ; preds = %10
  %16 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %17 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %18 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %17, i64 %19
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !9
  %22 = icmp slt i32 %16, %21
  br i1 %22, label %23, label %32

23:                                               ; preds = %15
  %24 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %25 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %26 = add nsw i32 %25, %24
  store i32 %26, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %27 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %28 = load i32, ptr %8, 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
  store i32 %31, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %42

32:                                               ; preds = %15
  %33 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %34 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %35 = load i32, ptr %8, 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 = sub nsw i32 %33, %38
  %40 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %41 = add nsw i32 %40, %39
  store i32 %41, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %42

42:                                               ; preds = %32, %23
  br label %43

43:                                               ; preds = %42
  %44 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %45 = add nsw i32 %44, 1
  store i32 %45, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %10, !llvm.loop !11

46:                                               ; preds = %14
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %47 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %48 = sub nsw i32 %47, 1
  store i32 %48, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %49

49:                                               ; preds = %81, %46
  %50 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %51 = icmp sgt i32 %50, -1
  br i1 %51, label %53, label %52

52:                                               ; preds = %49
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %84

53:                                               ; preds = %49
  %54 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %55 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %56 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds i32, ptr %55, i64 %57
  %59 = load i32, ptr %58, align 4, !tbaa !9
  %60 = icmp sle i32 %54, %59
  br i1 %60, label %61, label %70

61:                                               ; preds = %53
  %62 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %63 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %64 = add nsw i32 %63, %62
  store i32 %64, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %65 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %66 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %67 = sext i32 %66 to i64
  %68 = getelementptr inbounds i32, ptr %65, i64 %67
  %69 = load i32, ptr %68, align 4, !tbaa !9
  store i32 %69, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %80

70:                                               ; preds = %53
  %71 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %72 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %73 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %74 = sext i32 %73 to i64
  %75 = getelementptr inbounds i32, ptr %72, i64 %74
  %76 = load i32, ptr %75, align 4, !tbaa !9
  %77 = sub nsw i32 %71, %76
  %78 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %79 = add nsw i32 %78, %77
  store i32 %79, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %80

80:                                               ; preds = %70, %61
  br label %81

81:                                               ; preds = %80
  %82 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %83 = add nsw i32 %82, -1
  store i32 %83, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %49, !llvm.loop !13

84:                                               ; preds = %52
  %85 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  ret i32 %85
}

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 = !{!"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: read) uwtable
define dso_local i32 @trap(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %3, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %2
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %1 to i64
  %4 = add nsw i64 %wide.trip.count, -1
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count, 1
  %5 = icmp eq i64 %4, 0
  br i1 %5, label %.preheader.unr-lcssa, label %.lr.ph.preheader.new

.lr.ph.preheader.new:                             ; preds = %.lr.ph.preheader
  %unroll_iter = and i64 %wide.trip.count, 2147483646
  br label %.lr.ph

.preheader.unr-lcssa:                             ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph.preheader
  %.131.lcssa.ph = phi i32 [ poison, %.lr.ph.preheader ], [ %.131.1, %.lr.ph ]
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next.1, %.lr.ph ]
  %.02946.unr = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %.1.1, %.lr.ph ]
  %.03045.unr = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %.131.1, %.lr.ph ]
  %.03444.unr = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %.135.1, %.lr.ph ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.preheader, label %.lr.ph.epil

.lr.ph.epil:                                      ; preds = %.preheader.unr-lcssa
  %6 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.unr
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %8 = icmp slt i32 %.02946.unr, %7
  %9 = select i1 %8, i32 %.03444.unr, i32 0
  %.131.epil = add nsw i32 %9, %.03045.unr
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.unr-lcssa, %.lr.ph.epil
  %.131.lcssa = phi i32 [ %.131.lcssa.ph, %.preheader.unr-lcssa ], [ %.131.epil, %.lr.ph.epil ]
  br i1 %3, label %.lr.ph52.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph52.preheader:                               ; preds = %.preheader
  %10 = zext nneg i32 %1 to i64
  %xtraiter60 = and i64 %wide.trip.count, 1
  %11 = icmp eq i64 %4, 0
  br i1 %11, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph52.preheader.new

.lr.ph52.preheader.new:                           ; preds = %.lr.ph52.preheader
  %unroll_iter63 = and i64 %wide.trip.count, 2147483646
  %invariant.gep = getelementptr i8, ptr %0, i64 -4
  br label %.lr.ph52

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph.preheader.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %indvars.iv.next.1, %.lr.ph ]
  %.02946 = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %.1.1, %.lr.ph ]
  %.03045 = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %.131.1, %.lr.ph ]
  %.03444 = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %.135.1, %.lr.ph ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %niter.next.1, %.lr.ph ]
  %12 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %13 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %14 = icmp slt i32 %.02946, %13
  %15 = add i32 %.02946, %.03444
  %16 = sub i32 %15, %13
  %.135 = select i1 %14, i32 0, i32 %16
  %17 = select i1 %14, i32 %.03444, i32 0
  %.131 = add nsw i32 %17, %.03045
  %.1 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %.02946, i32 %13)
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %18 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %20 = icmp slt i32 %.1, %19
  %21 = add i32 %.1, %.135
  %22 = sub i32 %21, %19
  %.135.1 = select i1 %20, i32 0, i32 %22
  %23 = select i1 %20, i32 %.135, i32 0
  %.131.1 = add nsw i32 %23, %.131
  %.1.1 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %.1, i32 %19)
  %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.unr-lcssa, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

._crit_edge.loopexit.unr-lcssa:                   ; preds = %.lr.ph52, %.lr.ph52.preheader
  %.333.lcssa.ph = phi i32 [ poison, %.lr.ph52.preheader ], [ %.333.1, %.lr.ph52 ]
  %indvars.iv55.unr = phi i64 [ %10, %.lr.ph52.preheader ], [ %indvars.iv.next56.1, %.lr.ph52 ]
  %.250.unr = phi i32 [ 0, %.lr.ph52.preheader ], [ %.3.1, %.lr.ph52 ]
  %.23249.unr = phi i32 [ %.131.lcssa, %.lr.ph52.preheader ], [ %.333.1, %.lr.ph52 ]
  %.23648.unr = phi i32 [ 0, %.lr.ph52.preheader ], [ %.337.1, %.lr.ph52 ]
  %lcmp.mod61.not = icmp eq i64 %xtraiter60, 0
  br i1 %lcmp.mod61.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph52.epil

.lr.ph52.epil:                                    ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa
  %24 = getelementptr i32, ptr %0, i64 %indvars.iv55.unr
  %25 = getelementptr i8, ptr %24, i64 -4
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %.not.epil = icmp sgt i32 %.250.unr, %26
  %27 = select i1 %.not.epil, i32 0, i32 %.23648.unr
  %.333.epil = add nsw i32 %27, %.23249.unr
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph52.epil, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, %2, %.preheader
  %.232.lcssa = phi i32 [ %.131.lcssa, %.preheader ], [ 0, %2 ], [ %.333.lcssa.ph, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa ], [ %.333.epil, %.lr.ph52.epil ]
  ret i32 %.232.lcssa

.lr.ph52:                                         ; preds = %.lr.ph52, %.lr.ph52.preheader.new
  %indvars.iv55 = phi i64 [ %10, %.lr.ph52.preheader.new ], [ %indvars.iv.next56.1, %.lr.ph52 ]
  %.250 = phi i32 [ 0, %.lr.ph52.preheader.new ], [ %.3.1, %.lr.ph52 ]
  %.23249 = phi i32 [ %.131.lcssa, %.lr.ph52.preheader.new ], [ %.333.1, %.lr.ph52 ]
  %.23648 = phi i32 [ 0, %.lr.ph52.preheader.new ], [ %.337.1, %.lr.ph52 ]
  %niter64 = phi i64 [ 0, %.lr.ph52.preheader.new ], [ %niter64.next.1, %.lr.ph52 ]
  %gep = getelementptr i32, ptr %invariant.gep, i64 %indvars.iv55
  %28 = load i32, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp sgt i32 %.250, %28
  %29 = add i32 %.250, %.23648
  %30 = sub i32 %29, %28
  %.337 = select i1 %.not, i32 %30, i32 0
  %31 = select i1 %.not, i32 0, i32 %.23648
  %.333 = add nsw i32 %31, %.23249
  %.3 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %.250, i32 %28)
  %indvars.iv.next56.1 = add nsw i64 %indvars.iv55, -2
  %32 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next56.1
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  %.not.1 = icmp sgt i32 %.3, %33
  %34 = add i32 %.3, %.337
  %35 = sub i32 %34, %33
  %.337.1 = select i1 %.not.1, i32 %35, i32 0
  %36 = select i1 %.not.1, i32 0, i32 %.337
  %.333.1 = add nsw i32 %36, %.333
  %.3.1 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %.3, i32 %33)
  %niter64.next.1 = add i64 %niter64, 2
  %niter64.ncmp.1.not = icmp eq i64 %niter64.next.1, %unroll_iter63
  br i1 %niter64.ncmp.1.not, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph52, !llvm.loop !11
}

; 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: 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}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}


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