; LLVM IR from VAR-solutions/Algorithms :: Combinatorial Game Theory/Game of NIM (gameNIM)

; 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.move = type { i32, i32 }

; 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
declare dso_local i32 @calculateNimSum(ptr noundef, i32 noundef) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @makeMove(ptr noundef %0, i32 noundef %1, ptr noundef %2) #1 {
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca i64, align 8
  %11 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store ptr %2, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #4
  %12 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %13 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %14 = call i32 @calculateNimSum(ptr noundef %12, i32 noundef %13)
  store i32 %14, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %15 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %16 = icmp ne i32 %15, 0
  br i1 %16, label %17, label %71

17:                                               ; preds = %3
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %18

18:                                               ; preds = %67, %17
  %19 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %20 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %21 = icmp slt i32 %19, %20
  br i1 %21, label %22, label %70

22:                                               ; preds = %18
  %23 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %24 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %25
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !9
  %28 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %29 = xor i32 %27, %28
  %30 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds i32, ptr %30, i64 %32
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !9
  %35 = icmp slt i32 %29, %34
  br i1 %35, label %36, label %66

36:                                               ; preds = %22
  %37 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %38 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %39 = getelementptr inbounds %struct.move, ptr %38, i32 0, i32 0
  store i32 %37, ptr %39, align 4, !tbaa !11
  %40 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds i32, ptr %40, i64 %42
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !9
  %45 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %46 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds i32, ptr %45, i64 %47
  %49 = load i32, ptr %48, align 4, !tbaa !9
  %50 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %51 = xor i32 %49, %50
  %52 = sub nsw i32 %44, %51
  %53 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %54 = getelementptr inbounds %struct.move, ptr %53, i32 0, i32 1
  store i32 %52, ptr %54, align 4, !tbaa !13
  %55 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %56 = load i32, ptr %7, 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 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %61 = xor i32 %59, %60
  %62 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %63 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %64 = sext i32 %63 to i64
  %65 = getelementptr inbounds i32, ptr %62, i64 %64
  store i32 %61, ptr %65, align 4, !tbaa !9
  br label %70

66:                                               ; preds = %22
  br label %67

67:                                               ; preds = %66
  %68 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %69 = add nsw i32 %68, 1
  store i32 %69, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %18, !llvm.loop !14

70:                                               ; preds = %36, %18
  br label %149

71:                                               ; preds = %3
  %72 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %73 = zext i32 %72 to i64
  %74 = call ptr @llvm.stacksave.p0()
  store ptr %74, ptr %9, align 8
  %75 = alloca i32, i64 %73, align 16
  store i64 %73, ptr %10, align 8
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #4
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %76

76:                                               ; preds = %94, %71
  %77 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %78 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %79 = icmp slt i32 %77, %78
  br i1 %79, label %80, label %97

80:                                               ; preds = %76
  %81 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %82 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %83 = sext i32 %82 to i64
  %84 = getelementptr inbounds i32, ptr %81, i64 %83
  %85 = load i32, ptr %84, align 4, !tbaa !9
  %86 = icmp sgt i32 %85, 0
  br i1 %86, label %87, label %93

87:                                               ; preds = %80
  %88 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %89 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %90 = add nsw i32 %89, 1
  store i32 %90, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %91 = sext i32 %89 to i64
  %92 = getelementptr inbounds i32, ptr %75, i64 %91
  store i32 %88, ptr %92, align 4, !tbaa !9
  br label %93

93:                                               ; preds = %87, %80
  br label %94

94:                                               ; preds = %93
  %95 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %96 = add nsw i32 %95, 1
  store i32 %96, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %76, !llvm.loop !16

97:                                               ; preds = %76
  %98 = call i32 @rand() #4
  %99 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %100 = srem i32 %98, %99
  %101 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %102 = getelementptr inbounds %struct.move, ptr %101, i32 0, i32 0
  store i32 %100, ptr %102, align 4, !tbaa !11
  %103 = call i32 @rand() #4
  %104 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %105 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %106 = getelementptr inbounds %struct.move, ptr %105, i32 0, i32 0
  %107 = load i32, ptr %106, align 4, !tbaa !11
  %108 = sext i32 %107 to i64
  %109 = getelementptr inbounds i32, ptr %104, i64 %108
  %110 = load i32, ptr %109, align 4, !tbaa !9
  %111 = srem i32 %103, %110
  %112 = add nsw i32 1, %111
  %113 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %114 = getelementptr inbounds %struct.move, ptr %113, i32 0, i32 1
  store i32 %112, ptr %114, align 4, !tbaa !13
  %115 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %116 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %117 = getelementptr inbounds %struct.move, ptr %116, i32 0, i32 0
  %118 = load i32, ptr %117, align 4, !tbaa !11
  %119 = sext i32 %118 to i64
  %120 = getelementptr inbounds i32, ptr %115, i64 %119
  %121 = load i32, ptr %120, align 4, !tbaa !9
  %122 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %123 = getelementptr inbounds %struct.move, ptr %122, i32 0, i32 1
  %124 = load i32, ptr %123, align 4, !tbaa !13
  %125 = sub nsw i32 %121, %124
  %126 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %127 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %128 = getelementptr inbounds %struct.move, ptr %127, i32 0, i32 0
  %129 = load i32, ptr %128, align 4, !tbaa !11
  %130 = sext i32 %129 to i64
  %131 = getelementptr inbounds i32, ptr %126, i64 %130
  store i32 %125, ptr %131, align 4, !tbaa !9
  %132 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %133 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %134 = getelementptr inbounds %struct.move, ptr %133, i32 0, i32 0
  %135 = load i32, ptr %134, align 4, !tbaa !11
  %136 = sext i32 %135 to i64
  %137 = getelementptr inbounds i32, ptr %132, i64 %136
  %138 = load i32, ptr %137, align 4, !tbaa !9
  %139 = icmp slt i32 %138, 0
  br i1 %139, label %140, label %147

140:                                              ; preds = %97
  %141 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %142 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %143 = getelementptr inbounds %struct.move, ptr %142, i32 0, i32 0
  %144 = load i32, ptr %143, align 4, !tbaa !11
  %145 = sext i32 %144 to i64
  %146 = getelementptr inbounds i32, ptr %141, i64 %145
  store i32 0, ptr %146, align 4, !tbaa !9
  br label %147

147:                                              ; preds = %140, %97
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #4
  %148 = load ptr, ptr %9, align 8
  call void @llvm.stackrestore.p0(ptr %148)
  br label %149

149:                                              ; preds = %147, %70
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #4
  ret void
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare ptr @llvm.stacksave.p0() #2

; Function Attrs: nounwind
declare i32 @rand() #3

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare void @llvm.stackrestore.p0(ptr) #2

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 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn }
attributes #3 = { nounwind "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 #4 = { 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 = !{!12, !10, i64 0}
!12 = !{!"move", !10, i64 0, !10, i64 4}
!13 = !{!12, !10, i64 4}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!16 = distinct !{!16, !15}


; 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: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @calculateNimSum(ptr noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @makeMove(ptr noundef %0, i32 noundef %1, ptr nocapture noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = tail call i32 @calculateNimSum(ptr noundef %0, i32 noundef %1)
  %.not = icmp eq i32 %4, 0
  br i1 %.not, label %20, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %3
  %5 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %5, label %.lr.ph.preheader, label %.loopexit

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %.preheader
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %1 to i64
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %19
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next, %19 ]
  %6 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %8 = xor i32 %7, %4
  %9 = icmp slt i32 %8, %7
  br i1 %9, label %10, label %19

10:                                               ; preds = %.lr.ph
  %11 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %12 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  store i32 %12, ptr %2, align 4, !tbaa !9
  %13 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %14 = xor i32 %13, %4
  %15 = sub nsw i32 %13, %14
  %16 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 4
  store i32 %15, ptr %16, align 4, !tbaa !11
  %17 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %18 = xor i32 %17, %4
  store i32 %18, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %.loopexit

19:                                               ; preds = %.lr.ph
  %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 %.loopexit, label %.lr.ph, !llvm.loop !12

20:                                               ; preds = %3
  %21 = tail call ptr @llvm.stacksave.p0()
  %22 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %22, label %.lr.ph54.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph54.preheader:                               ; preds = %20
  %wide.trip.count61 = zext nneg i32 %1 to i64
  %min.iters.check = icmp ult i32 %1, 8
  br i1 %min.iters.check, label %.lr.ph54.preheader69, label %vector.ph

vector.ph:                                        ; preds = %.lr.ph54.preheader
  %n.vec = and i64 %wide.trip.count61, 2147483640
  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 ], [ %29, %vector.body ]
  %vec.phi67 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %vector.ph ], [ %30, %vector.body ]
  %23 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %index
  %24 = getelementptr inbounds i8, ptr %23, i64 16
  %wide.load = load <4 x i32>, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  %wide.load68 = load <4 x i32>, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  %25 = icmp sgt <4 x i32> %wide.load, zeroinitializer
  %26 = icmp sgt <4 x i32> %wide.load68, zeroinitializer
  %27 = zext <4 x i1> %25 to <4 x i32>
  %28 = zext <4 x i1> %26 to <4 x i32>
  %29 = add <4 x i32> %vec.phi, %27
  %30 = add <4 x i32> %vec.phi67, %28
  %index.next = add nuw i64 %index, 8
  %31 = icmp eq i64 %index.next, %n.vec
  br i1 %31, label %middle.block, label %vector.body, !llvm.loop !14

middle.block:                                     ; preds = %vector.body
  %bin.rdx = add <4 x i32> %30, %29
  %32 = tail call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %bin.rdx)
  %cmp.n = icmp eq i64 %n.vec, %wide.trip.count61
  br i1 %cmp.n, label %._crit_edge, label %.lr.ph54.preheader69

.lr.ph54.preheader69:                             ; preds = %middle.block, %.lr.ph54.preheader
  %indvars.iv58.ph = phi i64 [ 0, %.lr.ph54.preheader ], [ %n.vec, %middle.block ]
  %.053.ph = phi i32 [ 0, %.lr.ph54.preheader ], [ %32, %middle.block ]
  br label %.lr.ph54

.lr.ph54:                                         ; preds = %.lr.ph54.preheader69, %.lr.ph54
  %indvars.iv58 = phi i64 [ %indvars.iv.next59, %.lr.ph54 ], [ %indvars.iv58.ph, %.lr.ph54.preheader69 ]
  %.053 = phi i32 [ %spec.select, %.lr.ph54 ], [ %.053.ph, %.lr.ph54.preheader69 ]
  %33 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv58
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !5
  %35 = icmp sgt i32 %34, 0
  %36 = zext i1 %35 to i32
  %spec.select = add nuw nsw i32 %.053, %36
  %indvars.iv.next59 = add nuw nsw i64 %indvars.iv58, 1
  %exitcond62.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next59, %wide.trip.count61
  br i1 %exitcond62.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph54, !llvm.loop !17

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph54, %middle.block, %20
  %.0.lcssa = phi i32 [ 0, %20 ], [ %32, %middle.block ], [ %spec.select, %.lr.ph54 ]
  %37 = tail call i32 @rand() #4
  %38 = srem i32 %37, %.0.lcssa
  store i32 %38, ptr %2, align 4, !tbaa !9
  %39 = tail call i32 @rand() #4
  %40 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !9
  %41 = sext i32 %40 to i64
  %42 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %41
  %43 = load i32, ptr %42, align 4, !tbaa !5
  %44 = srem i32 %39, %43
  %45 = add nsw i32 %44, 1
  %46 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 4
  store i32 %45, ptr %46, align 4, !tbaa !11
  %47 = load i32, ptr %42, align 4, !tbaa !5
  %48 = sub nsw i32 %47, %45
  store i32 %48, ptr %42, align 4, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !9
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !5
  %53 = icmp slt i32 %52, 0
  br i1 %53, label %54, label %55

54:                                               ; preds = %._crit_edge
  store i32 0, ptr %51, align 4, !tbaa !5
  br label %55

55:                                               ; preds = %54, %._crit_edge
  tail call void @llvm.stackrestore.p0(ptr %21)
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %19, %.preheader, %10, %55
  ret void
}

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

; Function Attrs: nounwind
declare i32 @rand() local_unnamed_addr #2

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

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32>) #3

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 = { mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn }
attributes #2 = { nounwind "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 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
attributes #4 = { 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/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !6, i64 0}
!10 = !{!"move", !6, i64 0, !6, i64 4}
!11 = !{!10, !6, i64 4}
!12 = distinct !{!12, !13}
!13 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!14 = distinct !{!14, !13, !15, !16}
!15 = !{!"llvm.loop.isvectorized", i32 1}
!16 = !{!"llvm.loop.unroll.runtime.disable"}
!17 = distinct !{!17, !13, !16, !15}


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