; LLVM IR from HarshCasper/NeoAlgo :: C-Plus-Plus/cp/Rainwaterharvesting.ll (Z18maxWater_optimizedPii)

; 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 i32 @_Z18maxWater_optimizedPii(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %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
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %10 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %11 = sub nsw i32 %10, 1
  store i32 %11, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %12

12:                                               ; preds = %82, %2
  %13 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %14 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %15 = icmp sle i32 %13, %14
  br i1 %15, label %16, label %83

16:                                               ; preds = %12
  %17 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %18 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %17, i64 %19
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !9
  %22 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %23 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 %24
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !9
  %27 = icmp slt i32 %21, %26
  br i1 %27, label %28, label %55

28:                                               ; preds = %16
  %29 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %30 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds i32, ptr %29, i64 %31
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !9
  %34 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %35 = icmp sgt i32 %33, %34
  br i1 %35, label %36, label %42

36:                                               ; preds = %28
  %37 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %38 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = getelementptr inbounds i32, ptr %37, i64 %39
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !9
  store i32 %41, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %52

42:                                               ; preds = %28
  %43 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %44 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %46 = sext i32 %45 to i64
  %47 = getelementptr inbounds i32, ptr %44, i64 %46
  %48 = load i32, ptr %47, align 4, !tbaa !9
  %49 = sub nsw i32 %43, %48
  %50 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %51 = add nsw i32 %50, %49
  store i32 %51, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %52

52:                                               ; preds = %42, %36
  %53 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %54 = add nsw i32 %53, 1
  store i32 %54, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %82

55:                                               ; preds = %16
  %56 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds i32, ptr %56, i64 %58
  %60 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !9
  %61 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %62 = icmp sgt i32 %60, %61
  br i1 %62, label %63, label %69

63:                                               ; preds = %55
  %64 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %65 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %66 = sext i32 %65 to i64
  %67 = getelementptr inbounds i32, ptr %64, i64 %66
  %68 = load i32, ptr %67, align 4, !tbaa !9
  store i32 %68, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %79

69:                                               ; preds = %55
  %70 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %71 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %72 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %73 = sext i32 %72 to i64
  %74 = getelementptr inbounds i32, ptr %71, i64 %73
  %75 = load i32, ptr %74, align 4, !tbaa !9
  %76 = sub nsw i32 %70, %75
  %77 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %78 = add nsw i32 %77, %76
  store i32 %78, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %79

79:                                               ; preds = %69, %63
  %80 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %81 = add nsw i32 %80, -1
  store i32 %81, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %82

82:                                               ; preds = %79, %52
  br label %12, !llvm.loop !11

83:                                               ; preds = %12
  %84 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  ret i32 %84
}

; 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 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 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}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"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"

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: read) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z18maxWater_optimizedPii(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %.not39 = icmp slt i32 %1, 1
  br i1 %.not39, label %._crit_edge, label %.lr.ph.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %2
  %3 = add nsw i32 %1, -1
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %21
  %.044 = phi i32 [ %.1, %21 ], [ %3, %.lr.ph.preheader ]
  %.02743 = phi i32 [ %.128, %21 ], [ 0, %.lr.ph.preheader ]
  %.02942 = phi i32 [ %.2, %21 ], [ 0, %.lr.ph.preheader ]
  %.03141 = phi i32 [ %.233, %21 ], [ 0, %.lr.ph.preheader ]
  %.03440 = phi i32 [ %.3, %21 ], [ 0, %.lr.ph.preheader ]
  %4 = sext i32 %.02743 to i64
  %5 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %4
  %6 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %7 = sext i32 %.044 to i64
  %8 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %7
  %9 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %10 = icmp slt i32 %6, %9
  br i1 %10, label %11, label %16

11:                                               ; preds = %.lr.ph
  %12 = icmp sgt i32 %6, %.03141
  %13 = sub nsw i32 %.03141, %6
  %14 = select i1 %12, i32 0, i32 %13
  %.132 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %6, i32 %.03141)
  %15 = add nsw i32 %.02743, 1
  br label %21

16:                                               ; preds = %.lr.ph
  %17 = icmp sgt i32 %9, %.02942
  %18 = sub nsw i32 %.02942, %9
  %19 = select i1 %17, i32 0, i32 %18
  %.130 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %9, i32 %.02942)
  %20 = add nsw i32 %.044, -1
  br label %21

21:                                               ; preds = %16, %11
  %.pn = phi i32 [ %14, %11 ], [ %19, %16 ]
  %.233 = phi i32 [ %.132, %11 ], [ %.03141, %16 ]
  %.2 = phi i32 [ %.02942, %11 ], [ %.130, %16 ]
  %.128 = phi i32 [ %15, %11 ], [ %.02743, %16 ]
  %.1 = phi i32 [ %.044, %11 ], [ %20, %16 ]
  %.3 = add nsw i32 %.pn, %.03440
  %.not = icmp sgt i32 %.128, %.1
  br i1 %.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %21, %2
  %.034.lcssa = phi i32 [ 0, %2 ], [ %.3, %21 ]
  ret i32 %.034.lcssa
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.smax.i32(i32, 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" }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }

!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.mustprogress"}


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