; LLVM IR from HarshCasper/NeoAlgo :: C-Plus-Plus/search/Binary_Recursive_Search.ll (Z6searchPiiii)

; 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 uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z6searchPiiii(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) #0 {
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 %3, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %12 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %13 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %14 = icmp sgt i32 %12, %13
  br i1 %14, label %15, label %16

15:                                               ; preds = %4
  store i32 -1, ptr %5, align 4
  br label %69

16:                                               ; preds = %4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %17 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %18 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %19 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %20 = sub nsw i32 %18, %19
  %21 = sdiv i32 %20, 2
  %22 = add nsw i32 %17, %21
  store i32 %22, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %23 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %24 = load i32, ptr %10, 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 %9, align 4, !tbaa !9
  %29 = icmp eq i32 %27, %28
  br i1 %29, label %30, label %32

30:                                               ; preds = %16
  %31 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  store i32 %31, ptr %5, align 4
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %65

32:                                               ; preds = %16
  %33 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %35 = sext i32 %34 to i64
  %36 = getelementptr inbounds i32, ptr %33, i64 %35
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !9
  %38 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %39 = icmp sgt i32 %37, %38
  br i1 %39, label %40, label %47

40:                                               ; preds = %32
  %41 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %43 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %44 = sub nsw i32 %43, 1
  %45 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %46 = call noundef i32 @_Z6searchPiiii(ptr noundef %41, i32 noundef %42, i32 noundef %44, i32 noundef %45)
  store i32 %46, ptr %5, align 4
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %65

47:                                               ; preds = %32
  %48 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds i32, ptr %48, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !9
  %53 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %54 = icmp slt i32 %52, %53
  br i1 %54, label %55, label %62

55:                                               ; preds = %47
  %56 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %58 = add nsw i32 %57, 1
  %59 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %60 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %61 = call noundef i32 @_Z6searchPiiii(ptr noundef %56, i32 noundef %58, i32 noundef %59, i32 noundef %60)
  store i32 %61, ptr %5, align 4
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %65

62:                                               ; preds = %47
  br label %63

63:                                               ; preds = %62
  br label %64

64:                                               ; preds = %63
  store i32 0, ptr %11, align 4
  br label %65

65:                                               ; preds = %64, %55, %40, %30
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %66 = load i32, ptr %11, align 4
  switch i32 %66, label %71 [
    i32 0, label %67
    i32 1, label %69
  ]

67:                                               ; preds = %65
  br label %68

68:                                               ; preds = %67
  store i32 -1, ptr %5, align 4
  br label %69

69:                                               ; preds = %68, %65, %15
  %70 = load i32, ptr %5, align 4
  ret i32 %70

71:                                               ; preds = %65
  unreachable
}

; 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 = !{!"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}


; 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 i32 @_Z6searchPiiii(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = icmp sgt i32 %1, %2
  br i1 %5, label %.thread, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %4, %17
  %.tr33.ph42 = phi i32 [ %.tr3338, %17 ], [ %2, %4 ]
  %.tr32.ph41 = phi i32 [ %19, %17 ], [ %1, %4 ]
  br label %6

6:                                                ; preds = %.lr.ph, %tailrecurse
  %.tr3338 = phi i32 [ %.tr33.ph42, %.lr.ph ], [ %16, %tailrecurse ]
  %7 = sub nsw i32 %.tr3338, %.tr32.ph41
  %8 = sdiv i32 %7, 2
  %9 = add nsw i32 %8, %.tr32.ph41
  %10 = sext i32 %9 to i64
  %11 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %10
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp eq i32 %12, %3
  br i1 %13, label %.thread, label %14

14:                                               ; preds = %6
  %15 = icmp sgt i32 %12, %3
  br i1 %15, label %tailrecurse, label %17

tailrecurse:                                      ; preds = %14
  %16 = add nsw i32 %9, -1
  %.not44 = icmp sgt i32 %7, 1
  br i1 %.not44, label %6, label %.thread

17:                                               ; preds = %14
  %18 = icmp slt i32 %12, %3
  %19 = add nsw i32 %9, 1
  %.not = icmp slt i32 %9, %.tr3338
  %or.cond = and i1 %18, %.not
  br i1 %or.cond, label %.lr.ph, label %.thread

.thread:                                          ; preds = %17, %tailrecurse, %6, %4
  %.1 = phi i32 [ -1, %4 ], [ -1, %tailrecurse ], [ %9, %6 ], [ -1, %17 ]
  ret i32 %.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" }

!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: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass