; LLVM IR from eyangch/competitive-programming :: CSES/Graph_Algorithms/counting_rooms.ll (Z3dfsii)

; 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::__cxx11::basic_string" = type { %"struct.std::__cxx11::basic_string<char>::_Alloc_hider", i64, %union.anon }
%"struct.std::__cxx11::basic_string<char>::_Alloc_hider" = type { ptr }
%union.anon = type { i64, [8 x i8] }

@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
@M = external dso_local global i32, align 4
@_Z1bB5cxx11 = external dso_local global [1000 x %"class.std::__cxx11::basic_string"], align 16
@vis = external dso_local global [1000 x [1000 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 uwtable
define dso_local void @_Z3dfsii(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
  store i32 %0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %9 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %10 = sext i32 %9 to i64
  %11 = getelementptr inbounds [1000 x [1000 x i32]], ptr @vis, i64 0, i64 %10
  %12 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %13 = sext i32 %12 to i64
  %14 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr %11, i64 0, i64 %13
  %15 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %16 = icmp ne i32 %15, 0
  br i1 %16, label %27, label %17

17:                                               ; preds = %2
  %18 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = getelementptr inbounds [1000 x %"class.std::__cxx11::basic_string"], ptr @_Z1bB5cxx11, i64 0, i64 %19
  %21 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = call noundef nonnull align 1 dereferenceable(1) ptr @_ZNSt7__cxx1112basic_stringIcSt11char_traitsIcESaIcEEixEm(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(32) %20, i64 noundef %22)
  %24 = load i8, ptr %23, align 1, !tbaa !9
  %25 = sext i8 %24 to i32
  %26 = icmp eq i32 %25, 35
  br i1 %26, label %27, label %28

27:                                               ; preds = %17, %2
  br label %75

28:                                               ; preds = %17
  %29 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds [1000 x [1000 x i32]], ptr @vis, i64 0, i64 %30
  %32 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr %31, i64 0, i64 %33
  store i32 1, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #3
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %35

35:                                               ; preds = %72, %28
  %36 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %37 = icmp slt i32 %36, 4
  br i1 %37, label %39, label %38

38:                                               ; preds = %35
  store i32 2, ptr %6, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #3
  br label %75

39:                                               ; preds = %35
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  %40 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @dx, i64 0, i64 %42
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  %45 = add nsw i32 %40, %44
  store i32 %45, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #3
  %46 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %47 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @dy, i64 0, i64 %48
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  %51 = add nsw i32 %46, %50
  store i32 %51, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %53 = icmp slt i32 %52, 0
  br i1 %53, label %65, label %54

54:                                               ; preds = %39
  %55 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %56 = icmp slt i32 %55, 0
  br i1 %56, label %65, label %57

57:                                               ; preds = %54
  %58 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %59 = load i32, ptr @N, align 4, !tbaa !5
  %60 = icmp sge i32 %58, %59
  br i1 %60, label %65, label %61

61:                                               ; preds = %57
  %62 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %63 = load i32, ptr @M, align 4, !tbaa !5
  %64 = icmp sge i32 %62, %63
  br i1 %64, label %65, label %66

65:                                               ; preds = %61, %57, %54, %39
  store i32 4, ptr %6, align 4
  br label %69

66:                                               ; preds = %61
  %67 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %68 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  call void @_Z3dfsii(i32 noundef %67, i32 noundef %68)
  store i32 0, ptr %6, align 4
  br label %69

69:                                               ; preds = %66, %65
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  %70 = load i32, ptr %6, align 4
  switch i32 %70, label %76 [
    i32 0, label %71
    i32 4, label %72
  ]

71:                                               ; preds = %69
  br label %72

72:                                               ; preds = %71, %69
  %73 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %74 = add nsw i32 %73, 1
  store i32 %74, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %35, !llvm.loop !10

75:                                               ; preds = %38, %27
  ret void

76:                                               ; preds = %69
  unreachable
}

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare noundef nonnull align 1 dereferenceable(1) ptr @_ZNSt7__cxx1112basic_stringIcSt11char_traitsIcESaIcEEixEm(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(32), i64 noundef) #2 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 = { 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 #3 = { 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 = !{!7, !7, i64 0}
!10 = distinct !{!10, !11}
!11 = !{!"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::__cxx11::basic_string" = type { %"struct.std::__cxx11::basic_string<char>::_Alloc_hider", i64, %union.anon }
%"struct.std::__cxx11::basic_string<char>::_Alloc_hider" = type { ptr }
%union.anon = type { i64, [8 x i8] }

@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
@M = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@_Z1bB5cxx11 = external dso_local global [1000 x %"class.std::__cxx11::basic_string"], align 16
@vis = external dso_local local_unnamed_addr global [1000 x [1000 x i32]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_Z3dfsii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  br label %tailrecurse

tailrecurse:                                      ; preds = %42, %2
  %.tr = phi i32 [ %0, %2 ], [ %46, %42 ]
  %.tr35 = phi i32 [ %1, %2 ], [ %48, %42 ]
  %3 = sext i32 %.tr to i64
  %4 = sext i32 %.tr35 to i64
  %5 = getelementptr inbounds [1000 x [1000 x i32]], ptr @vis, i64 0, i64 %3, i64 %4
  %6 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %6, 0
  br i1 %.not, label %7, label %.loopexit

7:                                                ; preds = %tailrecurse
  %8 = getelementptr inbounds [1000 x %"class.std::__cxx11::basic_string"], ptr @_Z1bB5cxx11, i64 0, i64 %3
  %9 = tail call noundef nonnull align 1 dereferenceable(1) ptr @_ZNSt7__cxx1112basic_stringIcSt11char_traitsIcESaIcEEixEm(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(32) %8, i64 noundef %4)
  %10 = load i8, ptr %9, align 1, !tbaa !9
  %11 = icmp eq i8 %10, 35
  br i1 %11, label %.loopexit, label %12

12:                                               ; preds = %7
  store i32 1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %13 = load i32, ptr @dx, align 16, !tbaa !5
  %14 = add nsw i32 %13, %.tr
  %15 = load i32, ptr @dy, align 16, !tbaa !5
  %16 = add nsw i32 %15, %.tr35
  %17 = icmp sgt i32 %14, -1
  %18 = icmp sgt i32 %16, -1
  %or.cond.not27 = select i1 %17, i1 %18, i1 false
  %19 = load i32, ptr @N, align 4
  %.not21 = icmp slt i32 %14, %19
  %or.cond23 = select i1 %or.cond.not27, i1 %.not21, i1 false
  %20 = load i32, ptr @M, align 4
  %.not22 = icmp slt i32 %16, %20
  %or.cond24 = select i1 %or.cond23, i1 %.not22, i1 false
  br i1 %or.cond24, label %21, label %22

21:                                               ; preds = %12
  tail call void @_Z3dfsii(i32 noundef %14, i32 noundef %16)
  %.pre = load i32, ptr @N, align 4
  %.pre30 = load i32, ptr @M, align 4
  br label %22

22:                                               ; preds = %12, %21
  %23 = phi i32 [ %20, %12 ], [ %.pre30, %21 ]
  %24 = phi i32 [ %19, %12 ], [ %.pre, %21 ]
  %25 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @dx, i64 4), align 4, !tbaa !5
  %26 = add nsw i32 %25, %.tr
  %27 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @dy, i64 4), align 4, !tbaa !5
  %28 = add nsw i32 %27, %.tr35
  %29 = icmp sgt i32 %26, -1
  %30 = icmp sgt i32 %28, -1
  %or.cond.not27.1 = select i1 %29, i1 %30, i1 false
  %.not21.1 = icmp slt i32 %26, %24
  %or.cond23.1 = select i1 %or.cond.not27.1, i1 %.not21.1, i1 false
  %.not22.1 = icmp slt i32 %28, %23
  %or.cond24.1 = select i1 %or.cond23.1, i1 %.not22.1, i1 false
  br i1 %or.cond24.1, label %31, label %32

31:                                               ; preds = %22
  tail call void @_Z3dfsii(i32 noundef %26, i32 noundef %28)
  %.pre31 = load i32, ptr @N, align 4
  %.pre32 = load i32, ptr @M, align 4
  br label %32

32:                                               ; preds = %31, %22
  %33 = phi i32 [ %.pre32, %31 ], [ %23, %22 ]
  %34 = phi i32 [ %.pre31, %31 ], [ %24, %22 ]
  %35 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @dx, i64 8), align 8, !tbaa !5
  %36 = add nsw i32 %35, %.tr
  %37 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @dy, i64 8), align 8, !tbaa !5
  %38 = add nsw i32 %37, %.tr35
  %39 = icmp sgt i32 %36, -1
  %40 = icmp sgt i32 %38, -1
  %or.cond.not27.2 = select i1 %39, i1 %40, i1 false
  %.not21.2 = icmp slt i32 %36, %34
  %or.cond23.2 = select i1 %or.cond.not27.2, i1 %.not21.2, i1 false
  %.not22.2 = icmp slt i32 %38, %33
  %or.cond24.2 = select i1 %or.cond23.2, i1 %.not22.2, i1 false
  br i1 %or.cond24.2, label %41, label %42

41:                                               ; preds = %32
  tail call void @_Z3dfsii(i32 noundef %36, i32 noundef %38)
  %.pre33 = load i32, ptr @N, align 4
  %.pre34 = load i32, ptr @M, align 4
  br label %42

42:                                               ; preds = %41, %32
  %43 = phi i32 [ %.pre34, %41 ], [ %33, %32 ]
  %44 = phi i32 [ %.pre33, %41 ], [ %34, %32 ]
  %45 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @dx, i64 12), align 4, !tbaa !5
  %46 = add nsw i32 %45, %.tr
  %47 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @dy, i64 12), align 4, !tbaa !5
  %48 = add nsw i32 %47, %.tr35
  %49 = icmp sgt i32 %46, -1
  %50 = icmp sgt i32 %48, -1
  %or.cond.not27.3 = select i1 %49, i1 %50, i1 false
  %.not21.3 = icmp slt i32 %46, %44
  %or.cond23.3 = select i1 %or.cond.not27.3, i1 %.not21.3, i1 false
  %.not22.3 = icmp slt i32 %48, %43
  %or.cond24.3 = select i1 %or.cond23.3, i1 %.not22.3, i1 false
  br i1 %or.cond24.3, label %tailrecurse, label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %42, %tailrecurse, %7
  ret void
}

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare noundef nonnull align 1 dereferenceable(1) ptr @_ZNSt7__cxx1112basic_stringIcSt11char_traitsIcESaIcEEixEm(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(32), i64 noundef) local_unnamed_addr #0 align 2

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" }

!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 = !{!7, !7, i64 0}


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