; LLVM IR from VAR-solutions/Algorithms :: Other Algorithms/HeavyLightDecompotion.ll (Z3lcaii)

; 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"

@P = external dso_local global [200002 x [19 x i32]], align 16
@L = external dso_local global [200002 x i32], align 16
@par = external dso_local global [200002 x i32], 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 nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z3lcaii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) #1 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %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 i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %10 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %11 = sext i32 %10 to i64
  %12 = getelementptr inbounds [200002 x i32], ptr @L, i64 0, i64 %11
  %13 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %14 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %15 = sext i32 %14 to i64
  %16 = getelementptr inbounds [200002 x i32], ptr @L, i64 0, i64 %15
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %18 = icmp slt i32 %13, %17
  br i1 %18, label %19, label %23

19:                                               ; preds = %2
  %20 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %20, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %21, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %22 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %22, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %23

23:                                               ; preds = %19, %2
  store i32 1, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %24

24:                                               ; preds = %33, %23
  %25 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %26 = shl i32 1, %25
  %27 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %28 = sext i32 %27 to i64
  %29 = getelementptr inbounds [200002 x i32], ptr @L, i64 0, i64 %28
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %31 = icmp sle i32 %26, %30
  br i1 %31, label %32, label %36

32:                                               ; preds = %24
  br label %33

33:                                               ; preds = %32
  %34 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %35 = add nsw i32 %34, 1
  store i32 %35, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %24, !llvm.loop !9

36:                                               ; preds = %24
  %37 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %38 = add nsw i32 %37, -1
  store i32 %38, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  store i32 %39, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %40

40:                                               ; preds = %65, %36
  %41 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %42 = icmp sge i32 %41, 0
  br i1 %42, label %43, label %68

43:                                               ; preds = %40
  %44 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds [200002 x i32], ptr @L, i64 0, i64 %45
  %47 = load i32, ptr %46, align 4, !tbaa !5
  %48 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %49 = shl i32 1, %48
  %50 = sub nsw i32 %47, %49
  %51 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = getelementptr inbounds [200002 x i32], ptr @L, i64 0, i64 %52
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !5
  %55 = icmp sge i32 %50, %54
  br i1 %55, label %56, label %64

56:                                               ; preds = %43
  %57 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds [200002 x [19 x i32]], ptr @P, i64 0, i64 %58
  %60 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %59, i64 0, i64 %61
  %63 = load i32, ptr %62, align 4, !tbaa !5
  store i32 %63, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %64

64:                                               ; preds = %56, %43
  br label %65

65:                                               ; preds = %64
  %66 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %67 = add nsw i32 %66, -1
  store i32 %67, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %40, !llvm.loop !11

68:                                               ; preds = %40
  %69 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %70 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %71 = icmp eq i32 %69, %70
  br i1 %71, label %72, label %74

72:                                               ; preds = %68
  %73 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %73, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %128

74:                                               ; preds = %68
  %75 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  store i32 %75, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %76

76:                                               ; preds = %120, %74
  %77 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %78 = icmp sge i32 %77, 0
  br i1 %78, label %79, label %123

79:                                               ; preds = %76
  %80 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %81 = sext i32 %80 to i64
  %82 = getelementptr inbounds [200002 x [19 x i32]], ptr @P, i64 0, i64 %81
  %83 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %82, i64 0, i64 %84
  %86 = load i32, ptr %85, align 4, !tbaa !5
  %87 = icmp ne i32 %86, -1
  br i1 %87, label %88, label %119

88:                                               ; preds = %79
  %89 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %90 = sext i32 %89 to i64
  %91 = getelementptr inbounds [200002 x [19 x i32]], ptr @P, i64 0, i64 %90
  %92 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %93 = sext i32 %92 to i64
  %94 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %91, i64 0, i64 %93
  %95 = load i32, ptr %94, align 4, !tbaa !5
  %96 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %97 = sext i32 %96 to i64
  %98 = getelementptr inbounds [200002 x [19 x i32]], ptr @P, i64 0, i64 %97
  %99 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %100 = sext i32 %99 to i64
  %101 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %98, i64 0, i64 %100
  %102 = load i32, ptr %101, align 4, !tbaa !5
  %103 = icmp ne i32 %95, %102
  br i1 %103, label %104, label %119

104:                                              ; preds = %88
  %105 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %106 = sext i32 %105 to i64
  %107 = getelementptr inbounds [200002 x [19 x i32]], ptr @P, i64 0, i64 %106
  %108 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %109 = sext i32 %108 to i64
  %110 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %107, i64 0, i64 %109
  %111 = load i32, ptr %110, align 4, !tbaa !5
  store i32 %111, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %112 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %113 = sext i32 %112 to i64
  %114 = getelementptr inbounds [200002 x [19 x i32]], ptr @P, i64 0, i64 %113
  %115 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %116 = sext i32 %115 to i64
  %117 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %114, i64 0, i64 %116
  %118 = load i32, ptr %117, align 4, !tbaa !5
  store i32 %118, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %119

119:                                              ; preds = %104, %88, %79
  br label %120

120:                                              ; preds = %119
  %121 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %122 = add nsw i32 %121, -1
  store i32 %122, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %76, !llvm.loop !12

123:                                              ; preds = %76
  %124 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %125 = sext i32 %124 to i64
  %126 = getelementptr inbounds [200002 x i32], ptr @par, i64 0, i64 %125
  %127 = load i32, ptr %126, align 4, !tbaa !5
  store i32 %127, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %128

128:                                              ; preds = %123, %72
  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
  %129 = load i32, ptr %3, align 4
  ret i32 %129
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 #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 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}
!12 = distinct !{!12, !10}


; 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"

@P = external dso_local local_unnamed_addr global [200002 x [19 x i32]], align 16
@L = external dso_local local_unnamed_addr global [200002 x i32], align 16
@par = external dso_local local_unnamed_addr global [200002 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z3lcaii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = sext i32 %0 to i64
  %4 = getelementptr inbounds [200002 x i32], ptr @L, i64 0, i64 %3
  %5 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %6 = sext i32 %1 to i64
  %7 = getelementptr inbounds [200002 x i32], ptr @L, i64 0, i64 %6
  %8 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %9 = icmp slt i32 %5, %8
  %spec.select = select i1 %9, i32 %1, i32 %0
  %10 = sext i32 %spec.select to i64
  %11 = getelementptr inbounds [200002 x i32], ptr @L, i64 0, i64 %10
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %13

13:                                               ; preds = %13, %2
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %13 ], [ 0, %2 ]
  %.035 = phi i32 [ %15, %13 ], [ 1, %2 ]
  %14 = shl nuw i32 1, %.035
  %.not = icmp sgt i32 %14, %12
  %15 = add nuw nsw i32 %.035, 1
  %indvars.iv.next = add nuw i64 %indvars.iv, 1
  br i1 %.not, label %16, label %13, !llvm.loop !9

16:                                               ; preds = %13
  %spec.select47 = select i1 %9, i32 %0, i32 %1
  %17 = sext i32 %spec.select47 to i64
  %18 = getelementptr inbounds [200002 x i32], ptr @L, i64 0, i64 %17
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  br label %20

20:                                               ; preds = %16, %29
  %indvars.iv55 = phi i64 [ %indvars.iv, %16 ], [ %indvars.iv.next56, %29 ]
  %.14050 = phi i32 [ %spec.select, %16 ], [ %.241, %29 ]
  %21 = sext i32 %.14050 to i64
  %22 = getelementptr inbounds [200002 x i32], ptr @L, i64 0, i64 %21
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %24 = trunc nuw i64 %indvars.iv55 to i32
  %.neg = shl nsw i32 -1, %24
  %25 = add i32 %23, %.neg
  %.not46 = icmp slt i32 %25, %19
  br i1 %.not46, label %29, label %26

26:                                               ; preds = %20
  %27 = getelementptr inbounds [200002 x [19 x i32]], ptr @P, i64 0, i64 %21, i64 %indvars.iv55
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  br label %29

29:                                               ; preds = %20, %26
  %.241 = phi i32 [ %28, %26 ], [ %.14050, %20 ]
  %indvars.iv.next56 = add nsw i64 %indvars.iv55, -1
  %30 = icmp sgt i64 %indvars.iv55, 0
  br i1 %30, label %20, label %31, !llvm.loop !11

31:                                               ; preds = %29
  %32 = icmp eq i32 %.241, %spec.select47
  br i1 %32, label %46, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %31, %40
  %indvars.iv59 = phi i64 [ %indvars.iv.next60, %40 ], [ %indvars.iv, %31 ]
  %.13853 = phi i32 [ %.2, %40 ], [ %spec.select47, %31 ]
  %.352 = phi i32 [ %.4, %40 ], [ %.241, %31 ]
  %33 = sext i32 %.352 to i64
  %34 = getelementptr inbounds [200002 x [19 x i32]], ptr @P, i64 0, i64 %33, i64 %indvars.iv59
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  %.not44 = icmp eq i32 %35, -1
  br i1 %.not44, label %40, label %36

36:                                               ; preds = %.preheader
  %37 = sext i32 %.13853 to i64
  %38 = getelementptr inbounds [200002 x [19 x i32]], ptr @P, i64 0, i64 %37, i64 %indvars.iv59
  %39 = load i32, ptr %38, align 4, !tbaa !5
  %.not45 = icmp eq i32 %35, %39
  %spec.select48 = select i1 %.not45, i32 %.352, i32 %35
  %spec.select49 = select i1 %.not45, i32 %.13853, i32 %39
  br label %40

40:                                               ; preds = %36, %.preheader
  %.4 = phi i32 [ %.352, %.preheader ], [ %spec.select48, %36 ]
  %.2 = phi i32 [ %.13853, %.preheader ], [ %spec.select49, %36 ]
  %indvars.iv.next60 = add nsw i64 %indvars.iv59, -1
  %41 = icmp sgt i64 %indvars.iv59, 0
  br i1 %41, label %.preheader, label %42, !llvm.loop !12

42:                                               ; preds = %40
  %43 = sext i32 %.4 to i64
  %44 = getelementptr inbounds [200002 x i32], ptr @par, i64 0, i64 %43
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !5
  br label %46

46:                                               ; preds = %31, %42
  %.036 = phi i32 [ %45, %42 ], [ %spec.select47, %31 ]
  ret i32 %.036
}

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"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}
!12 = distinct !{!12, !10}


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