; LLVM IR from ahampriyanshu/algo-ds-101 :: Data-Structures/Stack/Infix_to_prefix_postfix.ll (Z3revPci)

; 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: 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 void @_Z3revPci(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #1 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i8, align 1
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %8

8:                                                ; preds = %40, %2
  %9 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %10 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %11 = sdiv i32 %10, 2
  %12 = icmp slt i32 %9, %11
  br i1 %12, label %14, label %13

13:                                               ; preds = %8
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  br label %43

14:                                               ; preds = %8
  %15 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %16 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %17 = sext i32 %16 to i64
  %18 = getelementptr inbounds i8, ptr %15, i64 %17
  %19 = load i8, ptr %18, align 1, !tbaa !11
  store i8 %19, ptr %5, align 1, !tbaa !11
  %20 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %22 = sub nsw i32 %21, 1
  %23 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %24 = sub nsw i32 %22, %23
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = getelementptr inbounds i8, ptr %20, i64 %25
  %27 = load i8, ptr %26, align 1, !tbaa !11
  %28 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %29 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds i8, ptr %28, i64 %30
  store i8 %27, ptr %31, align 1, !tbaa !11
  %32 = load i8, ptr %5, align 1, !tbaa !11
  %33 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %35 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %36 = sub nsw i32 %34, %35
  %37 = sub nsw i32 %36, 1
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = getelementptr inbounds i8, ptr %33, i64 %38
  store i8 %32, ptr %39, align 1, !tbaa !11
  br label %40

40:                                               ; preds = %14
  %41 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %42 = add nsw i32 %41, 1
  store i32 %42, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %8, !llvm.loop !12

43:                                               ; preds = %13
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %44

44:                                               ; preds = %77, %43
  %45 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %46 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %47 = icmp slt i32 %45, %46
  br i1 %47, label %49, label %48

48:                                               ; preds = %44
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %80

49:                                               ; preds = %44
  %50 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %51 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = getelementptr inbounds i8, ptr %50, i64 %52
  %54 = load i8, ptr %53, align 1, !tbaa !11
  %55 = sext i8 %54 to i32
  %56 = icmp eq i32 %55, 40
  br i1 %56, label %57, label %62

57:                                               ; preds = %49
  %58 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %59 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds i8, ptr %58, i64 %60
  store i8 41, ptr %61, align 1, !tbaa !11
  br label %76

62:                                               ; preds = %49
  %63 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %64 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds i8, ptr %63, i64 %65
  %67 = load i8, ptr %66, align 1, !tbaa !11
  %68 = sext i8 %67 to i32
  %69 = icmp eq i32 %68, 41
  br i1 %69, label %70, label %75

70:                                               ; preds = %62
  %71 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %72 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %73 = sext i32 %72 to i64
  %74 = getelementptr inbounds i8, ptr %71, i64 %73
  store i8 40, ptr %74, align 1, !tbaa !11
  br label %75

75:                                               ; preds = %70, %62
  br label %76

76:                                               ; preds = %75, %57
  br label %77

77:                                               ; preds = %76
  %78 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %79 = add nsw i32 %78, 1
  store i32 %79, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %44, !llvm.loop !14

80:                                               ; preds = %48
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %5) #2
  ret void
}

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 = !{!"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 @_Z3revPci(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp sgt i32 %1, 1
  br i1 %3, label %.lr.ph.preheader, label %.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %2
  %4 = lshr i32 %1, 1
  %5 = zext nneg i32 %1 to i64
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %4 to i64
  %invariant.gep = getelementptr i8, ptr %0, i64 %5
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count, 1
  %6 = icmp eq i32 %4, 1
  br i1 %6, label %.preheader.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph.preheader.new

.lr.ph.preheader.new:                             ; preds = %.lr.ph.preheader
  %unroll_iter = and i64 %wide.trip.count, 1073741822
  br label %.lr.ph

.preheader.loopexit.unr-lcssa:                    ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph.preheader
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next.1, %.lr.ph ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.preheader, label %.lr.ph.epil

.lr.ph.epil:                                      ; preds = %.preheader.loopexit.unr-lcssa
  %7 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %indvars.iv.unr
  %8 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !5
  %9 = xor i64 %indvars.iv.unr, -1
  %gep.epil = getelementptr i8, ptr %invariant.gep, i64 %9
  %10 = load i8, ptr %gep.epil, align 1, !tbaa !5
  store i8 %10, ptr %7, align 1, !tbaa !5
  store i8 %8, ptr %gep.epil, align 1, !tbaa !5
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.lr.ph.epil, %.preheader.loopexit.unr-lcssa, %2
  %11 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %11, label %.lr.ph28.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph28.preheader:                               ; preds = %.preheader
  %wide.trip.count33 = zext nneg i32 %1 to i64
  %xtraiter35 = and i64 %wide.trip.count33, 1
  %12 = icmp eq i32 %1, 1
  br i1 %12, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph28.preheader.new

.lr.ph28.preheader.new:                           ; preds = %.lr.ph28.preheader
  %unroll_iter37 = and i64 %wide.trip.count33, 2147483646
  br label %.lr.ph28

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph.preheader.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %indvars.iv.next.1, %.lr.ph ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %niter.next.1, %.lr.ph ]
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %14 = load i8, ptr %13, align 1, !tbaa !5
  %15 = xor i64 %indvars.iv, -1
  %gep = getelementptr i8, ptr %invariant.gep, i64 %15
  %16 = load i8, ptr %gep, align 1, !tbaa !5
  store i8 %16, ptr %13, align 1, !tbaa !5
  store i8 %14, ptr %gep, align 1, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %17 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %indvars.iv.next
  %18 = load i8, ptr %17, align 1, !tbaa !5
  %19 = xor i64 %indvars.iv, -2
  %gep.1 = getelementptr i8, ptr %invariant.gep, i64 %19
  %20 = load i8, ptr %gep.1, align 1, !tbaa !5
  store i8 %20, ptr %17, align 1, !tbaa !5
  store i8 %18, ptr %gep.1, align 1, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %niter.next.1 = add i64 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %.preheader.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph, !llvm.loop !8

._crit_edge.loopexit.unr-lcssa:                   ; preds = %30, %.lr.ph28.preheader
  %indvars.iv30.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph28.preheader ], [ %indvars.iv.next31.1, %30 ]
  %lcmp.mod36.not = icmp eq i64 %xtraiter35, 0
  br i1 %lcmp.mod36.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph28.epil

.lr.ph28.epil:                                    ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa
  %21 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %indvars.iv30.unr
  %22 = load i8, ptr %21, align 1, !tbaa !5
  switch i8 %22, label %._crit_edge [
    i8 40, label %.sink.split.epil
    i8 41, label %23
  ]

23:                                               ; preds = %.lr.ph28.epil
  br label %.sink.split.epil

.sink.split.epil:                                 ; preds = %23, %.lr.ph28.epil
  %.sink.epil = phi i8 [ 40, %23 ], [ 41, %.lr.ph28.epil ]
  store i8 %.sink.epil, ptr %21, align 1, !tbaa !5
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, %.sink.split.epil, %.lr.ph28.epil, %.preheader
  ret void

.lr.ph28:                                         ; preds = %30, %.lr.ph28.preheader.new
  %indvars.iv30 = phi i64 [ 0, %.lr.ph28.preheader.new ], [ %indvars.iv.next31.1, %30 ]
  %niter38 = phi i64 [ 0, %.lr.ph28.preheader.new ], [ %niter38.next.1, %30 ]
  %24 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %indvars.iv30
  %25 = load i8, ptr %24, align 1, !tbaa !5
  switch i8 %25, label %.lr.ph28.1 [
    i8 40, label %.sink.split
    i8 41, label %26
  ]

26:                                               ; preds = %.lr.ph28
  br label %.sink.split

.sink.split:                                      ; preds = %.lr.ph28, %26
  %.sink = phi i8 [ 40, %26 ], [ 41, %.lr.ph28 ]
  store i8 %.sink, ptr %24, align 1, !tbaa !5
  br label %.lr.ph28.1

.lr.ph28.1:                                       ; preds = %.sink.split, %.lr.ph28
  %indvars.iv.next31 = or disjoint i64 %indvars.iv30, 1
  %27 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %indvars.iv.next31
  %28 = load i8, ptr %27, align 1, !tbaa !5
  switch i8 %28, label %30 [
    i8 40, label %.sink.split.1
    i8 41, label %29
  ]

29:                                               ; preds = %.lr.ph28.1
  br label %.sink.split.1

.sink.split.1:                                    ; preds = %29, %.lr.ph28.1
  %.sink.1 = phi i8 [ 40, %29 ], [ 41, %.lr.ph28.1 ]
  store i8 %.sink.1, ptr %27, align 1, !tbaa !5
  br label %30

30:                                               ; preds = %.sink.split.1, %.lr.ph28.1
  %indvars.iv.next31.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv30, 2
  %niter38.next.1 = add i64 %niter38, 2
  %niter38.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter38.next.1, %unroll_iter37
  br i1 %niter38.ncmp.1, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph28, !llvm.loop !10
}

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" }

!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}


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