; LLVM IR from eyangch/competitive-programming :: USACOcontests/silver/2018.03/multimoo.ll (Z6ffill2iii)

; 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"

%"class.std::vector" = type { %"struct.std::_Vector_base" }
%"struct.std::_Vector_base" = type { %"struct.std::_Vector_base<int, std::allocator<int>>::_Vector_impl" }
%"struct.std::_Vector_base<int, std::allocator<int>>::_Vector_impl" = type { %"struct.std::_Vector_base<int, std::allocator<int>>::_Vector_impl_data" }
%"struct.std::_Vector_base<int, std::allocator<int>>::_Vector_impl_data" = type { ptr, ptr, ptr }

@dx = external dso_local global [4 x i32], align 16
@dy = external dso_local global [4 x i32], align 16
@N = external dso_local global i32, align 4
@ids = external dso_local global [250 x [250 x i32]], align 16
@vis2 = external dso_local global [250 x [250 x i8]], align 16
@graph = external dso_local global [62500 x %"class.std::vector"], align 16

; 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: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z6ffill2iii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #1 {
  %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 %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %11 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %12 = sext i32 %11 to i64
  %13 = getelementptr inbounds [250 x [250 x i32]], ptr @ids, i64 0, i64 %12
  %14 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %15 = sext i32 %14 to i64
  %16 = getelementptr inbounds [250 x i32], ptr %13, i64 0, i64 %15
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %18 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %19 = icmp ne i32 %17, %18
  br i1 %19, label %20, label %30

20:                                               ; preds = %3
  %21 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds [62500 x %"class.std::vector"], ptr @graph, i64 0, i64 %22
  %24 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = getelementptr inbounds [250 x [250 x i32]], ptr @ids, i64 0, i64 %25
  %27 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %28 = sext i32 %27 to i64
  %29 = getelementptr inbounds [250 x i32], ptr %26, i64 0, i64 %28
  call void @_ZNSt6vectorIiSaIiEE9push_backERKi(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(24) %23, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %29)
  br label %89

30:                                               ; preds = %3
  %31 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds [250 x [250 x i8]], ptr @vis2, i64 0, i64 %32
  %34 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %35 = sext i32 %34 to i64
  %36 = getelementptr inbounds [250 x i8], ptr %33, i64 0, i64 %35
  %37 = load i8, ptr %36, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %38 = trunc i8 %37 to i1
  br i1 %38, label %39, label %40

39:                                               ; preds = %30
  br label %89

40:                                               ; preds = %30
  %41 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds [250 x [250 x i8]], ptr @vis2, i64 0, i64 %42
  %44 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds [250 x i8], ptr %43, i64 0, i64 %45
  store i8 1, ptr %46, align 1, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %47

47:                                               ; preds = %85, %40
  %48 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %49 = icmp slt i32 %48, 4
  br i1 %49, label %51, label %50

50:                                               ; preds = %47
  store i32 2, ptr %8, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %88

51:                                               ; preds = %47
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %52 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @dx, i64 0, i64 %54
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !5
  %57 = add nsw i32 %52, %56
  store i32 %57, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %58 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %59 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @dy, i64 0, i64 %60
  %62 = load i32, ptr %61, align 4, !tbaa !5
  %63 = add nsw i32 %58, %62
  store i32 %63, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %64 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %65 = icmp slt i32 %64, 0
  br i1 %65, label %77, label %66

66:                                               ; preds = %51
  %67 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %68 = load i32, ptr @N, align 4, !tbaa !5
  %69 = icmp sge i32 %67, %68
  br i1 %69, label %77, label %70

70:                                               ; preds = %66
  %71 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %72 = icmp slt i32 %71, 0
  br i1 %72, label %77, label %73

73:                                               ; preds = %70
  %74 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %75 = load i32, ptr @N, align 4, !tbaa !5
  %76 = icmp sge i32 %74, %75
  br i1 %76, label %77, label %78

77:                                               ; preds = %73, %70, %66, %51
  store i32 4, ptr %8, align 4
  br label %82

78:                                               ; preds = %73
  %79 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %80 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %81 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  call void @_Z6ffill2iii(i32 noundef %79, i32 noundef %80, i32 noundef %81)
  store i32 0, ptr %8, align 4
  br label %82

82:                                               ; preds = %78, %77
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %83 = load i32, ptr %8, align 4
  switch i32 %83, label %90 [
    i32 0, label %84
    i32 4, label %85
  ]

84:                                               ; preds = %82
  br label %85

85:                                               ; preds = %84, %82
  %86 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %87 = add nsw i32 %86, 1
  store i32 %87, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %47, !llvm.loop !13

88:                                               ; preds = %50
  br label %89

89:                                               ; preds = %88, %39, %20
  ret void

90:                                               ; preds = %82
  unreachable
}

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local void @_ZNSt6vectorIiSaIiEE9push_backERKi(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(24), ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4)) #1 align 2

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 #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 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"bool", !7, i64 0}
!11 = !{i8 0, i8 2}
!12 = !{}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; 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"

%"class.std::vector" = type { %"struct.std::_Vector_base" }
%"struct.std::_Vector_base" = type { %"struct.std::_Vector_base<int, std::allocator<int>>::_Vector_impl" }
%"struct.std::_Vector_base<int, std::allocator<int>>::_Vector_impl" = type { %"struct.std::_Vector_base<int, std::allocator<int>>::_Vector_impl_data" }
%"struct.std::_Vector_base<int, std::allocator<int>>::_Vector_impl_data" = type { ptr, ptr, ptr }

@dx = external dso_local local_unnamed_addr global [4 x i32], align 16
@dy = external dso_local local_unnamed_addr global [4 x i32], align 16
@N = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@ids = external dso_local global [250 x [250 x i32]], align 16
@vis2 = external dso_local local_unnamed_addr global [250 x [250 x i8]], align 16
@graph = external dso_local global [62500 x %"class.std::vector"], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z6ffill2iii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  br label %tailrecurse

tailrecurse:                                      ; preds = %57, %3
  %.tr = phi i32 [ %0, %3 ], [ %53, %57 ]
  %.tr35 = phi i32 [ %1, %3 ], [ %55, %57 ]
  %4 = sext i32 %.tr to i64
  %5 = sext i32 %.tr35 to i64
  %6 = getelementptr inbounds [250 x [250 x i32]], ptr @ids, i64 0, i64 %4, i64 %5
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %7, %2
  br i1 %.not, label %11, label %8

8:                                                ; preds = %tailrecurse
  %9 = sext i32 %2 to i64
  %10 = getelementptr inbounds [62500 x %"class.std::vector"], ptr @graph, i64 0, i64 %9
  tail call void @_ZNSt6vectorIiSaIiEE9push_backERKi(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(24) %10, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %6)
  br label %.loopexit

11:                                               ; preds = %tailrecurse
  %12 = getelementptr inbounds [250 x [250 x i8]], ptr @vis2, i64 0, i64 %4, i64 %5
  %13 = load i8, ptr %12, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %14 = trunc nuw i8 %13 to i1
  br i1 %14, label %.loopexit, label %15

15:                                               ; preds = %11
  store i8 1, ptr %12, align 1, !tbaa !9
  %16 = load i32, ptr @dx, align 16, !tbaa !5
  %17 = add nsw i32 %16, %.tr
  %18 = load i32, ptr @dy, align 16, !tbaa !5
  %19 = add nsw i32 %18, %.tr35
  %20 = icmp slt i32 %17, 0
  br i1 %20, label %27, label %21

21:                                               ; preds = %15
  %22 = load i32, ptr @N, align 4, !tbaa !5
  %23 = icmp slt i32 %17, %22
  %24 = icmp sgt i32 %19, -1
  %.not28 = icmp slt i32 %19, %22
  %25 = and i1 %24, %.not28
  %or.cond29 = select i1 %23, i1 %25, i1 false
  br i1 %or.cond29, label %26, label %27

26:                                               ; preds = %21
  tail call void @_Z6ffill2iii(i32 noundef %17, i32 noundef %19, i32 noundef %2)
  br label %27

27:                                               ; preds = %15, %21, %26
  %28 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @dx, i64 4), align 4, !tbaa !5
  %29 = add nsw i32 %28, %.tr
  %30 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @dy, i64 4), align 4, !tbaa !5
  %31 = add nsw i32 %30, %.tr35
  %32 = icmp slt i32 %29, 0
  br i1 %32, label %39, label %33

33:                                               ; preds = %27
  %34 = load i32, ptr @N, align 4, !tbaa !5
  %35 = icmp slt i32 %29, %34
  %36 = icmp sgt i32 %31, -1
  %.not28.1 = icmp slt i32 %31, %34
  %37 = and i1 %36, %.not28.1
  %or.cond29.1 = select i1 %35, i1 %37, i1 false
  br i1 %or.cond29.1, label %38, label %39

38:                                               ; preds = %33
  tail call void @_Z6ffill2iii(i32 noundef %29, i32 noundef %31, i32 noundef %2)
  br label %39

39:                                               ; preds = %38, %33, %27
  %40 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @dx, i64 8), align 8, !tbaa !5
  %41 = add nsw i32 %40, %.tr
  %42 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @dy, i64 8), align 8, !tbaa !5
  %43 = add nsw i32 %42, %.tr35
  %44 = icmp slt i32 %41, 0
  br i1 %44, label %51, label %45

45:                                               ; preds = %39
  %46 = load i32, ptr @N, align 4, !tbaa !5
  %47 = icmp slt i32 %41, %46
  %48 = icmp sgt i32 %43, -1
  %.not28.2 = icmp slt i32 %43, %46
  %49 = and i1 %48, %.not28.2
  %or.cond29.2 = select i1 %47, i1 %49, i1 false
  br i1 %or.cond29.2, label %50, label %51

50:                                               ; preds = %45
  tail call void @_Z6ffill2iii(i32 noundef %41, i32 noundef %43, i32 noundef %2)
  br label %51

51:                                               ; preds = %50, %45, %39
  %52 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @dx, i64 12), align 4, !tbaa !5
  %53 = add nsw i32 %52, %.tr
  %54 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @dy, i64 12), align 4, !tbaa !5
  %55 = add nsw i32 %54, %.tr35
  %56 = icmp slt i32 %53, 0
  br i1 %56, label %.loopexit, label %57

57:                                               ; preds = %51
  %58 = load i32, ptr @N, align 4, !tbaa !5
  %59 = icmp slt i32 %53, %58
  %60 = icmp sgt i32 %55, -1
  %.not28.3 = icmp slt i32 %55, %58
  %61 = and i1 %60, %.not28.3
  %or.cond29.3 = select i1 %59, i1 %61, i1 false
  br i1 %or.cond29.3, label %tailrecurse, label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %51, %57, %11, %8
  ret void
}

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local void @_ZNSt6vectorIiSaIiEE9push_backERKi(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(24), ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4)) local_unnamed_addr #0 align 2

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" }

!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 = !{!"bool", !7, i64 0}
!11 = !{i8 0, i8 2}
!12 = !{}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferAlignmentPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass