; LLVM IR from Lakhankumawat/LearnCPP :: R-Recursion/ReplacePi.ll (Z5addPiPci)

; 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 void @_Z5addPiPci(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %6 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %7 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %8 = sext i32 %7 to i64
  %9 = getelementptr inbounds i8, ptr %6, i64 %8
  %10 = load i8, ptr %9, align 1, !tbaa !11
  %11 = sext i8 %10 to i32
  %12 = icmp eq i32 %11, 0
  br i1 %12, label %13, label %23

13:                                               ; preds = %2
  %14 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %15 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %16 = add nsw i32 %15, 1
  %17 = sext i32 %16 to i64
  %18 = getelementptr inbounds i8, ptr %14, i64 %17
  %19 = load i8, ptr %18, align 1, !tbaa !11
  %20 = sext i8 %19 to i32
  %21 = icmp eq i32 %20, 0
  br i1 %21, label %22, label %23

22:                                               ; preds = %13
  br label %100

23:                                               ; preds = %13, %2
  %24 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = getelementptr inbounds i8, ptr %24, i64 %26
  %28 = load i8, ptr %27, align 1, !tbaa !11
  %29 = sext i8 %28 to i32
  %30 = icmp eq i32 %29, 112
  br i1 %30, label %31, label %96

31:                                               ; preds = %23
  %32 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %33 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %34 = add nsw i32 %33, 1
  %35 = sext i32 %34 to i64
  %36 = getelementptr inbounds i8, ptr %32, i64 %35
  %37 = load i8, ptr %36, align 1, !tbaa !11
  %38 = sext i8 %37 to i32
  %39 = icmp eq i32 %38, 105
  br i1 %39, label %40, label %96

40:                                               ; preds = %31
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  %41 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %42 = add nsw i32 %41, 2
  store i32 %42, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %43

43:                                               ; preds = %51, %40
  %44 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %46 = sext i32 %45 to i64
  %47 = getelementptr inbounds i8, ptr %44, i64 %46
  %48 = load i8, ptr %47, align 1, !tbaa !11
  %49 = sext i8 %48 to i32
  %50 = icmp ne i32 %49, 0
  br i1 %50, label %51, label %54

51:                                               ; preds = %43
  %52 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %53 = add nsw i32 %52, 1
  store i32 %53, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %43, !llvm.loop !12

54:                                               ; preds = %43
  br label %55

55:                                               ; preds = %60, %54
  %56 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %57 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %58 = add nsw i32 %57, 2
  %59 = icmp sge i32 %56, %58
  br i1 %59, label %60, label %73

60:                                               ; preds = %55
  %61 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %62 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %63 = sext i32 %62 to i64
  %64 = getelementptr inbounds i8, ptr %61, i64 %63
  %65 = load i8, ptr %64, align 1, !tbaa !11
  %66 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %67 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %68 = add nsw i32 %67, 2
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = getelementptr inbounds i8, ptr %66, i64 %69
  store i8 %65, ptr %70, align 1, !tbaa !11
  %71 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %72 = add nsw i32 %71, -1
  store i32 %72, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %55, !llvm.loop !14

73:                                               ; preds = %55
  %74 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %75 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds i8, ptr %74, i64 %76
  store i8 51, ptr %77, align 1, !tbaa !11
  %78 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %79 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %80 = add nsw i32 %79, 1
  %81 = sext i32 %80 to i64
  %82 = getelementptr inbounds i8, ptr %78, i64 %81
  store i8 46, ptr %82, align 1, !tbaa !11
  %83 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %84 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %85 = add nsw i32 %84, 2
  %86 = sext i32 %85 to i64
  %87 = getelementptr inbounds i8, ptr %83, i64 %86
  store i8 49, ptr %87, align 1, !tbaa !11
  %88 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %89 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %90 = add nsw i32 %89, 3
  %91 = sext i32 %90 to i64
  %92 = getelementptr inbounds i8, ptr %88, i64 %91
  store i8 52, ptr %92, align 1, !tbaa !11
  %93 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %94 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %95 = add nsw i32 %94, 4
  call void @_Z5addPiPci(ptr noundef %93, i32 noundef %95)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  br label %100

96:                                               ; preds = %31, %23
  %97 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %98 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %99 = add nsw i32 %98, 1
  call void @_Z5addPiPci(ptr noundef %97, i32 noundef %99)
  br label %100

100:                                              ; preds = %96, %73, %22
  ret void
}

; 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}
!11 = !{!7, !7, i64 0}
!12 = distinct !{!12, !13}
!13 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!14 = distinct !{!14, !13}


; 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 memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @_Z5addPiPci(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  br label %tailrecurse

tailrecurse:                                      ; preds = %tailrecurse.backedge, %2
  %.tr32 = phi i32 [ %1, %2 ], [ %37, %tailrecurse.backedge ]
  %3 = sext i32 %.tr32 to i64
  %4 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %3
  %5 = load i8, ptr %4, align 1, !tbaa !5
  switch i8 %5, label %tailrecurse.backedge [
    i8 0, label %6
    i8 112, label %10
  ]

6:                                                ; preds = %tailrecurse
  %7 = getelementptr i8, ptr %4, i64 1
  %8 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !5
  %9 = icmp eq i8 %8, 0
  br i1 %9, label %38, label %tailrecurse.backedge

10:                                               ; preds = %tailrecurse
  %11 = getelementptr i8, ptr %4, i64 1
  %12 = load i8, ptr %11, align 1, !tbaa !5
  %13 = icmp eq i8 %12, 105
  br i1 %13, label %14, label %tailrecurse.backedge

14:                                               ; preds = %10
  %15 = add i32 %.tr32, 2
  %16 = sext i32 %15 to i64
  br label %17

17:                                               ; preds = %17, %14
  %indvar = phi i64 [ %indvar.next, %17 ], [ 0, %14 ]
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %17 ], [ %16, %14 ]
  %18 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %19 = load i8, ptr %18, align 1, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i8 %19, 0
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, 1
  %indvar.next = add i64 %indvar, 1
  br i1 %.not, label %.preheader, label %17, !llvm.loop !8

.preheader:                                       ; preds = %17
  %20 = trunc nsw i64 %indvars.iv to i32
  %.not3133 = icmp sgt i32 %15, %20
  br i1 %.not3133, label %._crit_edge, label %iter.check

iter.check:                                       ; preds = %.preheader
  %21 = add nsw i64 %16, 1
  %22 = add i64 %indvar, %21
  %smin = tail call i64 @llvm.smin.i64(i64 %indvars.iv, i64 %16)
  %23 = sub i64 %22, %smin
  %min.iters.check = icmp ult i64 %23, 4
  br i1 %min.iters.check, label %.lr.ph.preheader, label %vector.main.loop.iter.check

vector.main.loop.iter.check:                      ; preds = %iter.check
  %min.iters.check41 = icmp ult i64 %23, 16
  br i1 %min.iters.check41, label %vec.epilog.ph, label %vector.ph

vector.ph:                                        ; preds = %vector.main.loop.iter.check
  %n.vec = and i64 %23, -16
  br label %vector.body

vector.body:                                      ; preds = %vector.body, %vector.ph
  %index = phi i64 [ 0, %vector.ph ], [ %index.next, %vector.body ]
  %offset.idx = sub i64 %indvars.iv, %index
  %24 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %offset.idx
  %25 = getelementptr inbounds i8, ptr %24, i64 -15
  %wide.load = load <16 x i8>, ptr %25, align 1, !tbaa !5
  %26 = getelementptr i8, ptr %24, i64 -13
  store <16 x i8> %wide.load, ptr %26, align 1, !tbaa !5
  %index.next = add nuw i64 %index, 16
  %27 = icmp eq i64 %index.next, %n.vec
  br i1 %27, label %middle.block, label %vector.body, !llvm.loop !10

middle.block:                                     ; preds = %vector.body
  %cmp.n = icmp eq i64 %23, %n.vec
  br i1 %cmp.n, label %._crit_edge, label %vec.epilog.iter.check

vec.epilog.iter.check:                            ; preds = %middle.block
  %ind.end45 = sub i64 %indvars.iv, %n.vec
  %n.vec.remaining = and i64 %23, 12
  %min.epilog.iters.check = icmp eq i64 %n.vec.remaining, 0
  br i1 %min.epilog.iters.check, label %.lr.ph.preheader, label %vec.epilog.ph

vec.epilog.ph:                                    ; preds = %vector.main.loop.iter.check, %vec.epilog.iter.check
  %vec.epilog.resume.val = phi i64 [ %n.vec, %vec.epilog.iter.check ], [ 0, %vector.main.loop.iter.check ]
  %n.vec44 = and i64 %23, -4
  %ind.end = sub i64 %indvars.iv, %n.vec44
  br label %vec.epilog.vector.body

vec.epilog.vector.body:                           ; preds = %vec.epilog.vector.body, %vec.epilog.ph
  %index46 = phi i64 [ %vec.epilog.resume.val, %vec.epilog.ph ], [ %index.next51, %vec.epilog.vector.body ]
  %offset.idx47 = sub i64 %indvars.iv, %index46
  %28 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %offset.idx47
  %29 = getelementptr inbounds i8, ptr %28, i64 -3
  %wide.load48 = load <4 x i8>, ptr %29, align 1, !tbaa !5
  %30 = getelementptr i8, ptr %28, i64 -1
  store <4 x i8> %wide.load48, ptr %30, align 1, !tbaa !5
  %index.next51 = add nuw i64 %index46, 4
  %31 = icmp eq i64 %index.next51, %n.vec44
  br i1 %31, label %vec.epilog.middle.block, label %vec.epilog.vector.body, !llvm.loop !13

vec.epilog.middle.block:                          ; preds = %vec.epilog.vector.body
  %cmp.n52 = icmp eq i64 %23, %n.vec44
  br i1 %cmp.n52, label %._crit_edge, label %.lr.ph.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %vec.epilog.middle.block, %iter.check, %vec.epilog.iter.check
  %indvars.iv38.ph = phi i64 [ %indvars.iv, %iter.check ], [ %ind.end45, %vec.epilog.iter.check ], [ %ind.end, %vec.epilog.middle.block ]
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %.lr.ph
  %indvars.iv38 = phi i64 [ %indvars.iv.next39, %.lr.ph ], [ %indvars.iv38.ph, %.lr.ph.preheader ]
  %32 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %indvars.iv38
  %33 = load i8, ptr %32, align 1, !tbaa !5
  %34 = getelementptr i8, ptr %32, i64 2
  store i8 %33, ptr %34, align 1, !tbaa !5
  %indvars.iv.next39 = add nsw i64 %indvars.iv38, -1
  %.not31.not = icmp sgt i64 %indvars.iv38, %16
  br i1 %.not31.not, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !14

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph, %middle.block, %vec.epilog.middle.block, %.preheader
  store i8 51, ptr %4, align 1, !tbaa !5
  store i8 46, ptr %11, align 1, !tbaa !5
  %35 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %16
  store i8 49, ptr %35, align 1, !tbaa !5
  %36 = getelementptr i8, ptr %4, i64 3
  store i8 52, ptr %36, align 1, !tbaa !5
  br label %tailrecurse.backedge

tailrecurse.backedge:                             ; preds = %10, %6, %tailrecurse, %._crit_edge
  %.sink = phi i32 [ 4, %._crit_edge ], [ 1, %tailrecurse ], [ 1, %6 ], [ 1, %10 ]
  %37 = add nsw i32 %.tr32, %.sink
  br label %tailrecurse

38:                                               ; preds = %6
  ret void
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i64 @llvm.smin.i64(i64, i64) #1

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) 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 = !{!"omnipotent char", !7, i64 0}
!7 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!8 = distinct !{!8, !9}
!9 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!10 = distinct !{!10, !9, !11, !12}
!11 = !{!"llvm.loop.isvectorized", i32 1}
!12 = !{!"llvm.loop.unroll.runtime.disable"}
!13 = distinct !{!13, !9, !11, !12}
!14 = distinct !{!14, !9, !12, !11}


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