; LLVM IR from HarshCasper/NeoAlgo :: C-Plus-Plus/dp/Subset_sum.ll (Z9subsetSumPiii)

; 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
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z9subsetSumPiii(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #0 {
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca i64, align 8
  %9 = alloca i64, align 8
  %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
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %15 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %16 = add nsw i32 %15, 1
  %17 = zext i32 %16 to i64
  %18 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %19 = add nsw i32 %18, 1
  %20 = zext i32 %19 to i64
  %21 = call ptr @llvm.stacksave.p0()
  store ptr %21, ptr %7, align 8
  %22 = mul nuw i64 %17, %20
  %23 = alloca i32, i64 %22, align 16
  store i64 %17, ptr %8, align 8
  store i64 %20, ptr %9, align 8
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #3
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %24

24:                                               ; preds = %35, %3
  %25 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %26 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %27 = icmp sle i32 %25, %26
  br i1 %27, label %29, label %28

28:                                               ; preds = %24
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #3
  br label %38

29:                                               ; preds = %24
  %30 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = mul nsw i64 %31, %20
  %33 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %32
  %34 = getelementptr inbounds i32, ptr %33, i64 0
  store i32 1, ptr %34, align 4, !tbaa !9
  br label %35

35:                                               ; preds = %29
  %36 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %37 = add nsw i32 %36, 1
  store i32 %37, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %24, !llvm.loop !11

38:                                               ; preds = %28
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #3
  store i32 0, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %39

39:                                               ; preds = %50, %38
  %40 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %41 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %42 = icmp sle i32 %40, %41
  br i1 %42, label %44, label %43

43:                                               ; preds = %39
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #3
  br label %53

44:                                               ; preds = %39
  %45 = mul nsw i64 0, %20
  %46 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %45
  %47 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = getelementptr inbounds i32, ptr %46, i64 %48
  store i32 0, ptr %49, align 4, !tbaa !9
  br label %50

50:                                               ; preds = %44
  %51 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %52 = add nsw i32 %51, 1
  store i32 %52, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %39, !llvm.loop !13

53:                                               ; preds = %43
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #3
  store i32 0, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %54

54:                                               ; preds = %138, %53
  %55 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %56 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %57 = icmp sle i32 %55, %56
  br i1 %57, label %59, label %58

58:                                               ; preds = %54
  store i32 8, ptr %13, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #3
  br label %141

59:                                               ; preds = %54
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #3
  store i32 0, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  br label %60

60:                                               ; preds = %134, %59
  %61 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %62 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %63 = icmp sle i32 %61, %62
  br i1 %63, label %65, label %64

64:                                               ; preds = %60
  store i32 11, ptr %13, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #3
  br label %137

65:                                               ; preds = %60
  %66 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %67 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %68 = sub nsw i32 %67, 1
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = getelementptr inbounds i32, ptr %66, i64 %69
  %71 = load i32, ptr %70, align 4, !tbaa !9
  %72 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %73 = icmp eq i32 %71, %72
  br i1 %73, label %74, label %82

74:                                               ; preds = %65
  %75 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = mul nsw i64 %76, %20
  %78 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %77
  %79 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %80 = sext i32 %79 to i64
  %81 = getelementptr inbounds i32, ptr %78, i64 %80
  store i32 1, ptr %81, align 4, !tbaa !9
  br label %133

82:                                               ; preds = %65
  %83 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %84 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %85 = sub nsw i32 %84, 1
  %86 = sext i32 %85 to i64
  %87 = getelementptr inbounds i32, ptr %83, i64 %86
  %88 = load i32, ptr %87, align 4, !tbaa !9
  %89 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %90 = icmp slt i32 %88, %89
  br i1 %90, label %91, label %115

91:                                               ; preds = %82
  %92 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %93 = sub nsw i32 %92, 1
  %94 = sext i32 %93 to i64
  %95 = mul nsw i64 %94, %20
  %96 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %95
  %97 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %98 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %99 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %100 = sub nsw i32 %99, 1
  %101 = sext i32 %100 to i64
  %102 = getelementptr inbounds i32, ptr %98, i64 %101
  %103 = load i32, ptr %102, align 4, !tbaa !9
  %104 = sub nsw i32 %97, %103
  %105 = sext i32 %104 to i64
  %106 = getelementptr inbounds i32, ptr %96, i64 %105
  %107 = load i32, ptr %106, align 4, !tbaa !9
  %108 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %109 = sext i32 %108 to i64
  %110 = mul nsw i64 %109, %20
  %111 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %110
  %112 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %113 = sext i32 %112 to i64
  %114 = getelementptr inbounds i32, ptr %111, i64 %113
  store i32 %107, ptr %114, align 4, !tbaa !9
  br label %132

115:                                              ; preds = %82
  %116 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %117 = sub nsw i32 %116, 1
  %118 = sext i32 %117 to i64
  %119 = mul nsw i64 %118, %20
  %120 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %119
  %121 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %122 = sext i32 %121 to i64
  %123 = getelementptr inbounds i32, ptr %120, i64 %122
  %124 = load i32, ptr %123, align 4, !tbaa !9
  %125 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %126 = sext i32 %125 to i64
  %127 = mul nsw i64 %126, %20
  %128 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %127
  %129 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %130 = sext i32 %129 to i64
  %131 = getelementptr inbounds i32, ptr %128, i64 %130
  store i32 %124, ptr %131, align 4, !tbaa !9
  br label %132

132:                                              ; preds = %115, %91
  br label %133

133:                                              ; preds = %132, %74
  br label %134

134:                                              ; preds = %133
  %135 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %136 = add nsw i32 %135, 1
  store i32 %136, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  br label %60, !llvm.loop !14

137:                                              ; preds = %64
  br label %138

138:                                              ; preds = %137
  %139 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %140 = add nsw i32 %139, 1
  store i32 %140, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %54, !llvm.loop !15

141:                                              ; preds = %58
  %142 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %143 = sext i32 %142 to i64
  %144 = mul nsw i64 %143, %20
  %145 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %144
  %146 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %147 = sext i32 %146 to i64
  %148 = getelementptr inbounds i32, ptr %145, i64 %147
  %149 = load i32, ptr %148, align 4, !tbaa !9
  %150 = icmp ne i32 %149, 0
  store i32 1, ptr %13, align 4
  %151 = load ptr, ptr %7, align 8
  call void @llvm.stackrestore.p0(ptr %151)
  ret i1 %150
}

; 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: 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 = !{!"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 nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: read) uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z9subsetSumPiii(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = add i32 %2, 1
  %5 = zext i32 %4 to i64
  %6 = add i32 %1, 1
  %7 = zext i32 %6 to i64
  %8 = mul nuw i64 %5, %7
  %9 = alloca i32, i64 %8, align 16
  %.not47 = icmp slt i32 %2, 0
  br i1 %.not47, label %.preheader46.thread, label %.lr.ph.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %3
  %xtraiter = and i64 %5, 3
  %10 = icmp ult i32 %4, 4
  br i1 %10, label %.preheader46.unr-lcssa, label %.lr.ph.preheader.new

.lr.ph.preheader.new:                             ; preds = %.lr.ph.preheader
  %unroll_iter = and i64 %5, 4294967292
  br label %.lr.ph

.preheader46.unr-lcssa:                           ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph.preheader
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next.3, %.lr.ph ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.preheader46, label %.lr.ph.epil

.lr.ph.epil:                                      ; preds = %.preheader46.unr-lcssa, %.lr.ph.epil
  %indvars.iv.epil = phi i64 [ %indvars.iv.next.epil, %.lr.ph.epil ], [ %indvars.iv.unr, %.preheader46.unr-lcssa ]
  %epil.iter = phi i64 [ %epil.iter.next, %.lr.ph.epil ], [ 0, %.preheader46.unr-lcssa ]
  %11 = mul nuw nsw i64 %indvars.iv.epil, %7
  %12 = getelementptr inbounds i32, ptr %9, i64 %11
  store i32 1, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.epil = add nuw nsw i64 %indvars.iv.epil, 1
  %epil.iter.next = add i64 %epil.iter, 1
  %epil.iter.cmp.not = icmp eq i64 %epil.iter.next, %xtraiter
  br i1 %epil.iter.cmp.not, label %.preheader46, label %.lr.ph.epil, !llvm.loop !9

.preheader46:                                     ; preds = %.lr.ph.epil, %.preheader46.unr-lcssa
  %.not4249 = icmp slt i32 %1, 0
  br i1 %.not4249, label %._crit_edge57, label %.preheader45.thread

.preheader46.thread:                              ; preds = %3
  %.not424973 = icmp slt i32 %1, 0
  br i1 %.not424973, label %._crit_edge57, label %.preheader45.thread.thread

.preheader45.thread.thread:                       ; preds = %.preheader46.thread
  %13 = shl nuw nsw i64 %7, 2
  call void @llvm.memset.p0.i64(ptr nonnull align 16 %9, i8 0, i64 %13, i1 false), !tbaa !5
  br label %._crit_edge57

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph.preheader.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %indvars.iv.next.3, %.lr.ph ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %niter.next.3, %.lr.ph ]
  %14 = mul nuw nsw i64 %indvars.iv, %7
  %15 = getelementptr inbounds i32, ptr %9, i64 %14
  store i32 1, ptr %15, align 16, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %16 = mul nuw nsw i64 %indvars.iv.next, %7
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %9, i64 %16
  store i32 1, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.1 = or disjoint i64 %indvars.iv, 2
  %18 = mul nuw nsw i64 %indvars.iv.next.1, %7
  %19 = getelementptr inbounds i32, ptr %9, i64 %18
  store i32 1, ptr %19, align 8, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.2 = or disjoint i64 %indvars.iv, 3
  %20 = mul nuw nsw i64 %indvars.iv.next.2, %7
  %21 = getelementptr inbounds i32, ptr %9, i64 %20
  store i32 1, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.3 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 4
  %niter.next.3 = add i64 %niter, 4
  %niter.ncmp.3 = icmp eq i64 %niter.next.3, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.3, label %.preheader46.unr-lcssa, label %.lr.ph, !llvm.loop !11

.preheader45.thread:                              ; preds = %.preheader46
  %22 = shl nuw nsw i64 %7, 2
  call void @llvm.memset.p0.i64(ptr nonnull align 16 %9, i8 0, i64 %22, i1 false), !tbaa !5
  br i1 %.not47, label %._crit_edge57, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.preheader45.thread, %._crit_edge
  %indvars.iv68 = phi i64 [ %indvars.iv.next69, %._crit_edge ], [ 0, %.preheader45.thread ]
  %23 = add nsw i64 %indvars.iv68, -1
  %24 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %23
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  %26 = mul nsw i64 %23, %7
  %27 = getelementptr inbounds i32, ptr %9, i64 %26
  %28 = mul nuw nsw i64 %indvars.iv68, %7
  %29 = getelementptr inbounds i32, ptr %9, i64 %28
  %30 = sext i32 %25 to i64
  %31 = zext i32 %25 to i64
  %32 = getelementptr inbounds i32, ptr %29, i64 %31
  br label %40

._crit_edge57:                                    ; preds = %._crit_edge, %.preheader46, %.preheader46.thread, %.preheader45.thread.thread, %.preheader45.thread
  %33 = sext i32 %2 to i64
  %34 = mul nsw i64 %33, %7
  %35 = getelementptr inbounds i32, ptr %9, i64 %34
  %36 = sext i32 %1 to i64
  %37 = getelementptr inbounds i32, ptr %35, i64 %36
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  %39 = icmp ne i32 %38, 0
  ret i1 %39

._crit_edge:                                      ; preds = %54
  %indvars.iv.next69 = add nuw nsw i64 %indvars.iv68, 1
  %exitcond72.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next69, %5
  br i1 %exitcond72.not, label %._crit_edge57, label %.preheader, !llvm.loop !13

40:                                               ; preds = %.preheader, %54
  %indvars.iv63 = phi i64 [ 0, %.preheader ], [ %indvars.iv.next64, %54 ]
  %41 = icmp eq i64 %indvars.iv63, %31
  br i1 %41, label %42, label %43

42:                                               ; preds = %40
  store i32 1, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  br label %54

43:                                               ; preds = %40
  %44 = icmp sgt i64 %indvars.iv63, %30
  br i1 %44, label %45, label %50

45:                                               ; preds = %43
  %46 = sub nsw i64 %indvars.iv63, %30
  %47 = getelementptr inbounds i32, ptr %27, i64 %46
  %48 = load i32, ptr %47, align 4, !tbaa !5
  %49 = getelementptr inbounds i32, ptr %29, i64 %indvars.iv63
  store i32 %48, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  br label %54

50:                                               ; preds = %43
  %51 = getelementptr inbounds i32, ptr %27, i64 %indvars.iv63
  %52 = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !5
  %53 = getelementptr inbounds i32, ptr %29, i64 %indvars.iv63
  store i32 %52, ptr %53, align 4, !tbaa !5
  br label %54

54:                                               ; preds = %42, %50, %45
  %indvars.iv.next64 = add nuw nsw i64 %indvars.iv63, 1
  %exitcond67.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next64, %7
  br i1 %exitcond67.not, label %._crit_edge, label %40, !llvm.loop !14
}

; 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 nofree norecurse nosync nounwind willreturn 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 nounwind willreturn memory(argmem: write) }

!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.unroll.disable"}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}
!14 = distinct !{!14, !12}


; Effective O3 passes: ADCEPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferAlignmentPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopIdiomRecognizePass,LoopRotatePass,LoopSimplifyCFGPass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass