; LLVM IR from HarshCasper/NeoAlgo :: C-Plus-Plus/math/n_queen.ll (Z6isSafePA10_iiii)

; 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 zeroext i1 @_Z6isSafePA10_iiii(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) #0 {
  %5 = alloca i1, align 1
  %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
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = 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
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %14

14:                                               ; preds = %31, %4
  %15 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %16 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %17 = icmp slt i32 %15, %16
  br i1 %17, label %19, label %18

18:                                               ; preds = %14
  store i32 2, ptr %11, align 4
  br label %34

19:                                               ; preds = %14
  %20 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %20, i64 %22
  %24 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %23, i64 0, i64 %25
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !9
  %28 = icmp eq i32 %27, 1
  br i1 %28, label %29, label %30

29:                                               ; preds = %19
  store i1 false, ptr %5, align 1
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %34

30:                                               ; preds = %19
  br label %31

31:                                               ; preds = %30
  %32 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %33 = add nsw i32 %32, 1
  store i32 %33, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %14, !llvm.loop !11

34:                                               ; preds = %29, %18
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %35 = load i32, ptr %11, align 4
  switch i32 %35, label %95 [
    i32 2, label %36
    i32 1, label %93
  ]

36:                                               ; preds = %34
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %37 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %37, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #2
  %38 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 %38, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %39

39:                                               ; preds = %58, %36
  %40 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %41 = icmp sge i32 %40, 0
  br i1 %41, label %42, label %45

42:                                               ; preds = %39
  %43 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %44 = icmp sge i32 %43, 0
  br label %45

45:                                               ; preds = %42, %39
  %46 = phi i1 [ false, %39 ], [ %44, %42 ]
  br i1 %46, label %47, label %63

47:                                               ; preds = %45
  %48 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %48, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %51, i64 0, i64 %53
  %55 = load i32, ptr %54, align 4, !tbaa !9
  %56 = icmp eq i32 %55, 1
  br i1 %56, label %57, label %58

57:                                               ; preds = %47
  store i1 false, ptr %5, align 1
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %92

58:                                               ; preds = %47
  %59 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %60 = add nsw i32 %59, -1
  store i32 %60, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %61 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %62 = add nsw i32 %61, -1
  store i32 %62, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %39, !llvm.loop !13

63:                                               ; preds = %45
  %64 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %64, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %65 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 %65, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %66

66:                                               ; preds = %86, %63
  %67 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %68 = icmp sge i32 %67, 0
  br i1 %68, label %69, label %73

69:                                               ; preds = %66
  %70 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %71 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %72 = icmp slt i32 %70, %71
  br label %73

73:                                               ; preds = %69, %66
  %74 = phi i1 [ false, %66 ], [ %72, %69 ]
  br i1 %74, label %75, label %91

75:                                               ; preds = %73
  %76 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %77 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %76, i64 %78
  %80 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %81 = sext i32 %80 to i64
  %82 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %79, i64 0, i64 %81
  %83 = load i32, ptr %82, align 4, !tbaa !9
  %84 = icmp eq i32 %83, 1
  br i1 %84, label %85, label %86

85:                                               ; preds = %75
  store i1 false, ptr %5, align 1
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %92

86:                                               ; preds = %75
  %87 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %88 = add nsw i32 %87, -1
  store i32 %88, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %89 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %90 = add nsw i32 %89, 1
  store i32 %90, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %66, !llvm.loop !14

91:                                               ; preds = %73
  store i1 true, ptr %5, align 1
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %92

92:                                               ; preds = %91, %85, %57
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  br label %93

93:                                               ; preds = %92, %34
  %94 = load i1, ptr %5, align 1
  ret i1 %94

95:                                               ; preds = %34
  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 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"}
!13 = distinct !{!13, !12}
!14 = distinct !{!14, !12}


; 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 zeroext i1 @_Z6isSafePA10_iiii(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %5, label %.lr.ph, label %.preheader35

.lr.ph:                                           ; preds = %4
  %6 = sext i32 %2 to i64
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %1 to i64
  br label %10

7:                                                ; preds = %10
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %.preheader35, label %10, !llvm.loop !5

.preheader35:                                     ; preds = %7, %4
  %8 = or i32 %1, %2
  %9 = icmp sgt i32 %8, -1
  br i1 %9, label %.lr.ph41, label %.preheader

10:                                               ; preds = %.lr.ph, %7
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %7 ]
  %11 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %0, i64 %indvars.iv, i64 %6
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !7
  %13 = icmp eq i32 %12, 1
  br i1 %13, label %.thread, label %7

.preheader:                                       ; preds = %24, %.preheader35
  %14 = icmp sgt i32 %1, -1
  %15 = icmp slt i32 %2, %3
  %16 = and i1 %14, %15
  br i1 %16, label %.lr.ph44.preheader, label %.thread

.lr.ph44.preheader:                               ; preds = %.preheader
  %17 = sext i32 %2 to i64
  %18 = sext i32 %3 to i64
  br label %.lr.ph44

.lr.ph41:                                         ; preds = %.preheader35, %24
  %.040 = phi i32 [ %26, %24 ], [ %2, %.preheader35 ]
  %.02639 = phi i32 [ %25, %24 ], [ %1, %.preheader35 ]
  %19 = zext nneg i32 %.02639 to i64
  %20 = zext nneg i32 %.040 to i64
  %21 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %0, i64 %19, i64 %20
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !7
  %23 = icmp eq i32 %22, 1
  br i1 %23, label %.thread, label %24

24:                                               ; preds = %.lr.ph41
  %25 = add nsw i32 %.02639, -1
  %26 = add nsw i32 %.040, -1
  %27 = icmp sgt i32 %.02639, 0
  %28 = icmp sgt i32 %.040, 0
  %29 = and i1 %27, %28
  br i1 %29, label %.lr.ph41, label %.preheader, !llvm.loop !11

.lr.ph44:                                         ; preds = %.lr.ph44.preheader, %33
  %indvars.iv50 = phi i64 [ %17, %.lr.ph44.preheader ], [ %indvars.iv.next51, %33 ]
  %.12742 = phi i32 [ %1, %.lr.ph44.preheader ], [ %34, %33 ]
  %30 = zext nneg i32 %.12742 to i64
  %31 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %0, i64 %30, i64 %indvars.iv50
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !7
  %.not = icmp ne i32 %32, 1
  br i1 %.not, label %33, label %.thread

33:                                               ; preds = %.lr.ph44
  %34 = add nsw i32 %.12742, -1
  %indvars.iv.next51 = add nsw i64 %indvars.iv50, 1
  %35 = icmp sgt i32 %.12742, 0
  %36 = icmp slt i64 %indvars.iv.next51, %18
  %37 = select i1 %35, i1 %36, i1 false
  br i1 %37, label %.lr.ph44, label %.thread, !llvm.loop !12

.thread:                                          ; preds = %10, %.lr.ph41, %33, %.lr.ph44, %.preheader
  %.2 = phi i1 [ true, %.preheader ], [ %.not, %.lr.ph44 ], [ %.not, %33 ], [ false, %.lr.ph41 ], [ false, %10 ]
  ret i1 %.2
}

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 = distinct !{!5, !6}
!6 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!7 = !{!8, !8, i64 0}
!8 = !{!"int", !9, i64 0}
!9 = !{!"omnipotent char", !10, i64 0}
!10 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!11 = distinct !{!11, !6}
!12 = distinct !{!12, !6}


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