; LLVM IR from VAR-solutions/Algorithms :: Searching/ternarySearch/cpp/ternarySearch.ll (Z14ternary_searchiii)

; 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"

@arr = external dso_local global [10000005 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z14ternary_searchiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #0 {
  %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
  %10 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %11 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %12 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp sge i32 %11, %12
  br i1 %13, label %14, label %78

14:                                               ; preds = %3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %15 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %16 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %17 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %18 = sub nsw i32 %16, %17
  %19 = sdiv i32 %18, 3
  %20 = add nsw i32 %15, %19
  store i32 %20, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %21 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %22 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %23 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %24 = sub nsw i32 %22, %23
  %25 = sdiv i32 %24, 3
  %26 = sub nsw i32 %21, %25
  store i32 %26, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %27 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %28 = sext i32 %27 to i64
  %29 = getelementptr inbounds [10000005 x i32], ptr @arr, i64 0, i64 %28
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %32 = icmp eq i32 %30, %31
  br i1 %32, label %33, label %35

33:                                               ; preds = %14
  %34 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  store i32 %34, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %10, align 4
  br label %77

35:                                               ; preds = %14
  %36 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = getelementptr inbounds [10000005 x i32], ptr @arr, i64 0, i64 %37
  %39 = load i32, ptr %38, align 4, !tbaa !5
  %40 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %41 = icmp eq i32 %39, %40
  br i1 %41, label %42, label %44

42:                                               ; preds = %35
  %43 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  store i32 %43, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %10, align 4
  br label %77

44:                                               ; preds = %35
  %45 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %46 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds [10000005 x i32], ptr @arr, i64 0, i64 %47
  %49 = load i32, ptr %48, align 4, !tbaa !5
  %50 = icmp slt i32 %45, %49
  br i1 %50, label %51, label %57

51:                                               ; preds = %44
  %52 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %54 = sub nsw i32 %53, 1
  %55 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %56 = call noundef i32 @_Z14ternary_searchiii(i32 noundef %52, i32 noundef %54, i32 noundef %55)
  store i32 %56, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %10, align 4
  br label %77

57:                                               ; preds = %44
  %58 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %59 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds [10000005 x i32], ptr @arr, i64 0, i64 %60
  %62 = load i32, ptr %61, align 4, !tbaa !5
  %63 = icmp sgt i32 %58, %62
  br i1 %63, label %64, label %70

64:                                               ; preds = %57
  %65 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %66 = add nsw i32 %65, 1
  %67 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %68 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %69 = call noundef i32 @_Z14ternary_searchiii(i32 noundef %66, i32 noundef %67, i32 noundef %68)
  store i32 %69, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %10, align 4
  br label %77

70:                                               ; preds = %57
  %71 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %72 = add nsw i32 %71, 1
  %73 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %74 = sub nsw i32 %73, 1
  %75 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %76 = call noundef i32 @_Z14ternary_searchiii(i32 noundef %72, i32 noundef %74, i32 noundef %75)
  store i32 %76, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %10, align 4
  br label %77

77:                                               ; preds = %70, %64, %51, %42, %33
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %79

78:                                               ; preds = %3
  store i32 -1, ptr %4, align 4
  br label %79

79:                                               ; preds = %78, %77
  %80 = load i32, ptr %4, align 4
  ret i32 %80
}

; 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 = { mustprogress 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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}


; 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"

@arr = external dso_local local_unnamed_addr global [10000005 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z14ternary_searchiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %.not3844 = icmp slt i32 %1, %0
  br i1 %.not3844, label %tailrecurse.outer._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %3, %tailrecurse.outer.backedge
  %.tr33.ph46 = phi i32 [ %.tr33.ph.be, %tailrecurse.outer.backedge ], [ %1, %3 ]
  %.tr.ph45 = phi i32 [ %.tr.ph.be, %tailrecurse.outer.backedge ], [ %0, %3 ]
  br label %4

4:                                                ; preds = %.lr.ph, %tailrecurse
  %.tr3339 = phi i32 [ %.tr33.ph46, %.lr.ph ], [ %20, %tailrecurse ]
  %5 = sub nsw i32 %.tr3339, %.tr.ph45
  %6 = sdiv i32 %5, 3
  %7 = add nsw i32 %6, %.tr.ph45
  %8 = sub nsw i32 %.tr3339, %6
  %9 = sext i32 %7 to i64
  %10 = getelementptr inbounds [10000005 x i32], ptr @arr, i64 0, i64 %9
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %12 = icmp eq i32 %11, %2
  br i1 %12, label %tailrecurse.outer._crit_edge, label %13

13:                                               ; preds = %4
  %14 = sext i32 %8 to i64
  %15 = getelementptr inbounds [10000005 x i32], ptr @arr, i64 0, i64 %14
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %17 = icmp eq i32 %16, %2
  br i1 %17, label %tailrecurse.outer._crit_edge, label %18

18:                                               ; preds = %13
  %19 = icmp sgt i32 %11, %2
  br i1 %19, label %tailrecurse, label %tailrecurse.outer.backedge

tailrecurse:                                      ; preds = %18
  %20 = add nsw i32 %7, -1
  %.not.not = icmp sgt i32 %5, 2
  br i1 %.not.not, label %4, label %tailrecurse.outer._crit_edge

tailrecurse.outer.backedge:                       ; preds = %18
  %21 = icmp slt i32 %16, %2
  %22 = add nsw i32 %8, -1
  %.tr.ph.be.v = select i1 %21, i32 %8, i32 %7
  %.tr.ph.be = add nsw i32 %.tr.ph.be.v, 1
  %.tr33.ph.be = select i1 %21, i32 %.tr3339, i32 %22
  %.not38.not = icmp sgt i32 %.tr33.ph.be, %.tr.ph.be.v
  br i1 %.not38.not, label %.lr.ph, label %tailrecurse.outer._crit_edge

tailrecurse.outer._crit_edge:                     ; preds = %tailrecurse.outer.backedge, %13, %4, %tailrecurse, %3
  %.1 = phi i32 [ -1, %3 ], [ -1, %tailrecurse ], [ %7, %4 ], [ %8, %13 ], [ -1, %tailrecurse.outer.backedge ]
  ret i32 %.1
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, argmem: none, inaccessiblemem: none) 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" }

!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"}


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