; LLVM IR from ahampriyanshu/algo-ds-101 :: Data-Structures/Tree/Threaded Binary Tree/Threaded_Binary_Tree.ll (Z6insertP6TBT_ndS0_)

; 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"

%struct.TBT_nd = type { i32, ptr, ptr, i32, i32 }

@head = external dso_local global ptr, align 8

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef ptr @_Z6insertP6TBT_ndS0_(ptr noundef %0, ptr noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %7 = load ptr, ptr @head, align 8, !tbaa !5
  %8 = getelementptr inbounds %struct.TBT_nd, ptr %7, i32 0, i32 1
  %9 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %10 = load ptr, ptr @head, align 8, !tbaa !5
  %11 = icmp eq ptr %9, %10
  br i1 %11, label %12, label %32

12:                                               ; preds = %2
  %13 = load ptr, ptr @head, align 8, !tbaa !5
  %14 = getelementptr inbounds %struct.TBT_nd, ptr %13, i32 0, i32 2
  %15 = load ptr, ptr %14, align 8, !tbaa !12
  %16 = load ptr, ptr @head, align 8, !tbaa !5
  %17 = icmp eq ptr %15, %16
  br i1 %17, label %18, label %32

18:                                               ; preds = %12
  %19 = load ptr, ptr @head, align 8, !tbaa !5
  %20 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %21 = getelementptr inbounds %struct.TBT_nd, ptr %20, i32 0, i32 1
  store ptr %19, ptr %21, align 8, !tbaa !9
  %22 = load ptr, ptr @head, align 8, !tbaa !5
  %23 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %24 = getelementptr inbounds %struct.TBT_nd, ptr %23, i32 0, i32 2
  store ptr %22, ptr %24, align 8, !tbaa !12
  %25 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %26 = load ptr, ptr @head, align 8, !tbaa !5
  %27 = getelementptr inbounds %struct.TBT_nd, ptr %26, i32 0, i32 1
  store ptr %25, ptr %27, align 8, !tbaa !9
  %28 = load ptr, ptr @head, align 8, !tbaa !5
  %29 = getelementptr inbounds %struct.TBT_nd, ptr %28, i32 0, i32 3
  store i32 1, ptr %29, align 8, !tbaa !13
  %30 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %30, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %31 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %31, ptr %3, align 8
  br label %104

32:                                               ; preds = %12, %2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #2
  %33 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %33, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %34 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %35 = getelementptr inbounds %struct.TBT_nd, ptr %34, i32 0, i32 0
  %36 = load i32, ptr %35, align 8, !tbaa !14
  %37 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %38 = getelementptr inbounds %struct.TBT_nd, ptr %37, i32 0, i32 0
  %39 = load i32, ptr %38, align 8, !tbaa !14
  %40 = icmp slt i32 %36, %39
  br i1 %40, label %41, label %67

41:                                               ; preds = %32
  %42 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %43 = getelementptr inbounds %struct.TBT_nd, ptr %42, i32 0, i32 3
  %44 = load i32, ptr %43, align 8, !tbaa !13
  %45 = icmp eq i32 %44, 0
  br i1 %45, label %46, label %60

46:                                               ; preds = %41
  %47 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %48 = getelementptr inbounds %struct.TBT_nd, ptr %47, i32 0, i32 1
  %49 = load ptr, ptr %48, align 8, !tbaa !9
  %50 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %51 = getelementptr inbounds %struct.TBT_nd, ptr %50, i32 0, i32 1
  store ptr %49, ptr %51, align 8, !tbaa !9
  %52 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %53 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %54 = getelementptr inbounds %struct.TBT_nd, ptr %53, i32 0, i32 1
  store ptr %52, ptr %54, align 8, !tbaa !9
  %55 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %56 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %57 = getelementptr inbounds %struct.TBT_nd, ptr %56, i32 0, i32 2
  store ptr %55, ptr %57, align 8, !tbaa !12
  %58 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %59 = getelementptr inbounds %struct.TBT_nd, ptr %58, i32 0, i32 3
  store i32 1, ptr %59, align 8, !tbaa !13
  br label %66

60:                                               ; preds = %41
  %61 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %62 = getelementptr inbounds %struct.TBT_nd, ptr %61, i32 0, i32 1
  %63 = load ptr, ptr %62, align 8, !tbaa !9
  %64 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %65 = call noundef ptr @_Z6insertP6TBT_ndS0_(ptr noundef %63, ptr noundef %64)
  br label %66

66:                                               ; preds = %60, %46
  br label %102

67:                                               ; preds = %32
  %68 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %69 = getelementptr inbounds %struct.TBT_nd, ptr %68, i32 0, i32 0
  %70 = load i32, ptr %69, align 8, !tbaa !14
  %71 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %72 = getelementptr inbounds %struct.TBT_nd, ptr %71, i32 0, i32 0
  %73 = load i32, ptr %72, align 8, !tbaa !14
  %74 = icmp sgt i32 %70, %73
  br i1 %74, label %75, label %101

75:                                               ; preds = %67
  %76 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %77 = getelementptr inbounds %struct.TBT_nd, ptr %76, i32 0, i32 4
  %78 = load i32, ptr %77, align 4, !tbaa !15
  %79 = icmp eq i32 %78, 0
  br i1 %79, label %80, label %94

80:                                               ; preds = %75
  %81 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %82 = getelementptr inbounds %struct.TBT_nd, ptr %81, i32 0, i32 2
  %83 = load ptr, ptr %82, align 8, !tbaa !12
  %84 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %85 = getelementptr inbounds %struct.TBT_nd, ptr %84, i32 0, i32 2
  store ptr %83, ptr %85, align 8, !tbaa !12
  %86 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %87 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %88 = getelementptr inbounds %struct.TBT_nd, ptr %87, i32 0, i32 2
  store ptr %86, ptr %88, align 8, !tbaa !12
  %89 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %90 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %91 = getelementptr inbounds %struct.TBT_nd, ptr %90, i32 0, i32 1
  store ptr %89, ptr %91, align 8, !tbaa !9
  %92 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %93 = getelementptr inbounds %struct.TBT_nd, ptr %92, i32 0, i32 4
  store i32 1, ptr %93, align 4, !tbaa !15
  br label %100

94:                                               ; preds = %75
  %95 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %96 = getelementptr inbounds %struct.TBT_nd, ptr %95, i32 0, i32 2
  %97 = load ptr, ptr %96, align 8, !tbaa !12
  %98 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %99 = call noundef ptr @_Z6insertP6TBT_ndS0_(ptr noundef %97, ptr noundef %98)
  br label %100

100:                                              ; preds = %94, %80
  br label %101

101:                                              ; preds = %100, %67
  br label %102

102:                                              ; preds = %101, %66
  %103 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %103, ptr %3, align 8
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #2
  br label %104

104:                                              ; preds = %102, %18
  %105 = load ptr, ptr %3, align 8
  ret ptr %105
}

; 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, !6, i64 8}
!10 = !{!"_ZTS6TBT_nd", !11, i64 0, !6, i64 8, !6, i64 16, !11, i64 24, !11, i64 28}
!11 = !{!"int", !7, i64 0}
!12 = !{!10, !6, i64 16}
!13 = !{!10, !11, i64 24}
!14 = !{!10, !11, i64 0}
!15 = !{!10, !11, i64 28}


; 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"

@head = external dso_local local_unnamed_addr global ptr, align 8

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef ptr @_Z6insertP6TBT_ndS0_(ptr noundef %0, ptr noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = load ptr, ptr @head, align 8, !tbaa !5
  %4 = getelementptr inbounds i8, ptr %3, i64 8
  %5 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %6 = icmp eq ptr %5, %3
  br i1 %6, label %.split.us, label %.split

.split.us:                                        ; preds = %2
  %7 = getelementptr inbounds i8, ptr %3, i64 16
  %8 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !12
  %9 = icmp eq ptr %8, %3
  br i1 %9, label %.split60.us, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.split.us
  %10 = load i32, ptr %1, align 8, !tbaa !13
  %11 = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !13
  %12 = icmp slt i32 %10, %11
  br i1 %12, label %19, label %13

13:                                               ; preds = %.lr.ph
  %14 = icmp sgt i32 %10, %11
  br i1 %14, label %15, label %.loopexit.thread

15:                                               ; preds = %13
  %16 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 28
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !14
  %18 = icmp eq i32 %17, 0
  br i1 %18, label %.split68.us, label %tailrecurse.backedge.us.peel

19:                                               ; preds = %.lr.ph
  %20 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 24
  %21 = load i32, ptr %20, align 8, !tbaa !15
  %22 = icmp eq i32 %21, 0
  br i1 %22, label %.loopexit, label %tailrecurse.backedge.us.peel

tailrecurse.backedge.us.peel:                     ; preds = %19, %15
  %.sink = phi i64 [ 16, %15 ], [ 8, %19 ]
  %23 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %.sink
  br label %24

24:                                               ; preds = %tailrecurse.backedge.us, %tailrecurse.backedge.us.peel
  %.tr.us79.in = phi ptr [ %23, %tailrecurse.backedge.us.peel ], [ %37, %tailrecurse.backedge.us ]
  %.tr.us79 = load ptr, ptr %.tr.us79.in, align 8, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr %.tr.us79, align 8, !tbaa !13
  %26 = icmp slt i32 %10, %25
  br i1 %26, label %33, label %27

27:                                               ; preds = %24
  %28 = icmp sgt i32 %10, %25
  br i1 %28, label %29, label %.loopexit.thread

29:                                               ; preds = %27
  %30 = getelementptr inbounds i8, ptr %.tr.us79, i64 28
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !14
  %32 = icmp eq i32 %31, 0
  br i1 %32, label %.split68.us.thread, label %tailrecurse.backedge.us

33:                                               ; preds = %24
  %34 = getelementptr inbounds i8, ptr %.tr.us79, i64 24
  %35 = load i32, ptr %34, align 8, !tbaa !15
  %36 = icmp eq i32 %35, 0
  br i1 %36, label %.loopexit.thread124, label %tailrecurse.backedge.us

tailrecurse.backedge.us:                          ; preds = %33, %29
  %.sink136 = phi i64 [ 16, %29 ], [ 8, %33 ]
  %37 = getelementptr inbounds i8, ptr %.tr.us79, i64 %.sink136
  br label %24, !llvm.loop !16

.split:                                           ; preds = %2
  %38 = load i32, ptr %1, align 8, !tbaa !13
  %39 = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !13
  %40 = icmp slt i32 %38, %39
  br i1 %40, label %47, label %41

41:                                               ; preds = %.split
  %42 = icmp sgt i32 %38, %39
  br i1 %42, label %43, label %.loopexit.thread

43:                                               ; preds = %41
  %44 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 28
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !14
  %46 = icmp eq i32 %45, 0
  br i1 %46, label %.split68.us, label %tailrecurse.backedge.peel

47:                                               ; preds = %.split
  %48 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 24
  %49 = load i32, ptr %48, align 8, !tbaa !15
  %50 = icmp eq i32 %49, 0
  br i1 %50, label %.loopexit, label %tailrecurse.backedge.peel

tailrecurse.backedge.peel:                        ; preds = %47, %43
  %.sink137 = phi i64 [ 16, %43 ], [ 8, %47 ]
  %51 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %.sink137
  br label %tailrecurse

tailrecurse:                                      ; preds = %tailrecurse.backedge, %tailrecurse.backedge.peel
  %.tr.in = phi ptr [ %51, %tailrecurse.backedge.peel ], [ %61, %tailrecurse.backedge ]
  %.tr = load ptr, ptr %.tr.in, align 8, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr %.tr, align 8, !tbaa !13
  %53 = icmp slt i32 %38, %52
  br i1 %53, label %57, label %62

.split60.us:                                      ; preds = %.split.us
  %54 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 8
  store ptr %3, ptr %54, align 8, !tbaa !9
  %55 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 16
  store ptr %3, ptr %55, align 8, !tbaa !12
  store ptr %1, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %56 = getelementptr inbounds i8, ptr %3, i64 24
  store i32 1, ptr %56, align 8, !tbaa !15
  br label %.loopexit.thread

57:                                               ; preds = %tailrecurse
  %58 = getelementptr inbounds i8, ptr %.tr, i64 24
  %59 = load i32, ptr %58, align 8, !tbaa !15
  %60 = icmp eq i32 %59, 0
  br i1 %60, label %.loopexit.thread124, label %tailrecurse.backedge

tailrecurse.backedge:                             ; preds = %57, %64
  %.sink138 = phi i64 [ 16, %64 ], [ 8, %57 ]
  %61 = getelementptr inbounds i8, ptr %.tr, i64 %.sink138
  br label %tailrecurse, !llvm.loop !18

62:                                               ; preds = %tailrecurse
  %63 = icmp sgt i32 %38, %52
  br i1 %63, label %64, label %.loopexit.thread

64:                                               ; preds = %62
  %65 = getelementptr inbounds i8, ptr %.tr, i64 28
  %66 = load i32, ptr %65, align 4, !tbaa !14
  %67 = icmp eq i32 %66, 0
  br i1 %67, label %.split68.us.thread, label %tailrecurse.backedge

.split68.us.thread:                               ; preds = %64, %29
  %.us-phi69.ph = phi ptr [ %.tr.us79, %29 ], [ %.tr, %64 ]
  %68 = getelementptr inbounds i8, ptr %.us-phi69.ph, i64 28
  %69 = getelementptr inbounds i8, ptr %.us-phi69.ph, i64 16
  %70 = load ptr, ptr %69, align 8, !tbaa !12
  %71 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 16
  store ptr %70, ptr %71, align 8, !tbaa !12
  store ptr %1, ptr %69, align 8, !tbaa !12
  %72 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 8
  store ptr %.us-phi69.ph, ptr %72, align 8, !tbaa !9
  store i32 1, ptr %68, align 4, !tbaa !14
  br label %.loopexit.thread

.split68.us:                                      ; preds = %43, %15
  %73 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 28
  %74 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %75 = load ptr, ptr %74, align 8, !tbaa !12
  %76 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 16
  store ptr %75, ptr %76, align 8, !tbaa !12
  store ptr %1, ptr %74, align 8, !tbaa !12
  %77 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 8
  store ptr %0, ptr %77, align 8, !tbaa !9
  store i32 1, ptr %73, align 4, !tbaa !14
  br label %.loopexit.thread

.loopexit.thread124:                              ; preds = %57, %33
  %.us-phi75.ph = phi ptr [ %.tr.us79, %33 ], [ %.tr, %57 ]
  %78 = getelementptr inbounds i8, ptr %.us-phi75.ph, i64 24
  %79 = getelementptr inbounds i8, ptr %.us-phi75.ph, i64 8
  %80 = load ptr, ptr %79, align 8, !tbaa !9
  %81 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 8
  store ptr %80, ptr %81, align 8, !tbaa !9
  store ptr %1, ptr %79, align 8, !tbaa !9
  %82 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 16
  store ptr %.us-phi75.ph, ptr %82, align 8, !tbaa !12
  store i32 1, ptr %78, align 8, !tbaa !15
  br label %.loopexit.thread

.loopexit:                                        ; preds = %19, %47
  %83 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 24
  %84 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %85 = load ptr, ptr %84, align 8, !tbaa !9
  %86 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 8
  store ptr %85, ptr %86, align 8, !tbaa !9
  store ptr %1, ptr %84, align 8, !tbaa !9
  %87 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 16
  store ptr %0, ptr %87, align 8, !tbaa !12
  store i32 1, ptr %83, align 8, !tbaa !15
  br label %.loopexit.thread

.loopexit.thread:                                 ; preds = %62, %27, %.loopexit.thread124, %.split68.us.thread, %41, %13, %.split60.us, %.split68.us, %.loopexit
  %88 = phi ptr [ %0, %.loopexit ], [ %0, %.split68.us ], [ %0, %41 ], [ %0, %13 ], [ %1, %.split60.us ], [ %0, %.split68.us.thread ], [ %0, %.loopexit.thread124 ], [ %0, %27 ], [ %0, %62 ]
  ret ptr %88
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, 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 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !6, i64 8}
!10 = !{!"_ZTS6TBT_nd", !11, i64 0, !6, i64 8, !6, i64 16, !11, i64 24, !11, i64 28}
!11 = !{!"int", !7, i64 0}
!12 = !{!10, !6, i64 16}
!13 = !{!10, !11, i64 0}
!14 = !{!10, !11, i64 28}
!15 = !{!10, !11, i64 24}
!16 = distinct !{!16, !17}
!17 = !{!"llvm.loop.peeled.count", i32 1}
!18 = distinct !{!18, !17}


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