; LLVM IR from lolosssss/leetcode :: c (46_permutations)

; 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: nounwind uwtable
define dso_local void @fun(ptr noundef %0, i32 noundef %1, ptr noundef %2, ptr noundef %3, ptr noundef %4, ptr noundef %5, i32 noundef %6) #0 {
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca ptr, align 8
  %11 = alloca ptr, align 8
  %12 = alloca ptr, align 8
  %13 = alloca ptr, align 8
  %14 = alloca i32, align 4
  %15 = alloca i32, align 4
  %16 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  store ptr %2, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  store ptr %3, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  store ptr %4, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  store ptr %5, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  store i32 %6, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %15) #2
  %17 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %18 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %19 = icmp eq i32 %17, %18
  br i1 %19, label %20, label %47

20:                                               ; preds = %7
  store i32 0, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  br label %21

21:                                               ; preds = %40, %20
  %22 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %23 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %24 = icmp slt i32 %22, %23
  br i1 %24, label %25, label %43

25:                                               ; preds = %21
  %26 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %27 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %28 = sext i32 %27 to i64
  %29 = getelementptr inbounds i32, ptr %26, i64 %28
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !9
  %31 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %32 = load ptr, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !9
  %34 = sext i32 %33 to i64
  %35 = getelementptr inbounds ptr, ptr %31, i64 %34
  %36 = load ptr, ptr %35, align 8, !tbaa !5
  %37 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = getelementptr inbounds i32, ptr %36, i64 %38
  store i32 %30, ptr %39, align 4, !tbaa !9
  br label %40

40:                                               ; preds = %25
  %41 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %42 = add nsw i32 %41, 1
  store i32 %42, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  br label %21, !llvm.loop !11

43:                                               ; preds = %21
  %44 = load ptr, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !9
  %46 = add nsw i32 %45, 1
  store i32 %46, ptr %44, align 4, !tbaa !9
  store i32 1, ptr %16, align 4
  br label %90

47:                                               ; preds = %7
  store i32 0, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  br label %48

48:                                               ; preds = %86, %47
  %49 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %50 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %51 = icmp slt i32 %49, %50
  br i1 %51, label %52, label %89

52:                                               ; preds = %48
  %53 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %54 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %55 = sext i32 %54 to i64
  %56 = getelementptr inbounds i32, ptr %53, i64 %55
  %57 = load i32, ptr %56, align 4, !tbaa !9
  %58 = icmp eq i32 %57, 1
  br i1 %58, label %59, label %85

59:                                               ; preds = %52
  %60 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %61 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds i32, ptr %60, i64 %62
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !9
  %65 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %66 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %67 = sext i32 %66 to i64
  %68 = getelementptr inbounds i32, ptr %65, i64 %67
  store i32 %64, ptr %68, align 4, !tbaa !9
  %69 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %70 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %71 = sext i32 %70 to i64
  %72 = getelementptr inbounds i32, ptr %69, i64 %71
  store i32 0, ptr %72, align 4, !tbaa !9
  %73 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %74 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %75 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %76 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %77 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %78 = load ptr, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  %79 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %80 = add nsw i32 %79, 1
  call void @fun(ptr noundef %73, i32 noundef %74, ptr noundef %75, ptr noundef %76, ptr noundef %77, ptr noundef %78, i32 noundef %80)
  %81 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %82 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %83 = sext i32 %82 to i64
  %84 = getelementptr inbounds i32, ptr %81, i64 %83
  store i32 1, ptr %84, align 4, !tbaa !9
  br label %85

85:                                               ; preds = %59, %52
  br label %86

86:                                               ; preds = %85
  %87 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %88 = add nsw i32 %87, 1
  store i32 %88, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  br label %48, !llvm.loop !13

89:                                               ; preds = %48
  store i32 0, ptr %16, align 4
  br label %90

90:                                               ; preds = %89, %43
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %15) #2
  %91 = load i32, ptr %16, align 4
  switch i32 %91, label %93 [
    i32 0, label %92
    i32 1, label %92
  ]

92:                                               ; preds = %90, %90
  ret void

93:                                               ; preds = %90
  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 = { 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/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !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: nofree nosync nounwind memory(write, argmem: readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @fun(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, ptr nocapture noundef %2, ptr nocapture noundef %3, ptr nocapture noundef readonly %4, ptr nocapture noundef %5, i32 noundef %6) local_unnamed_addr #0 {
  %8 = icmp eq i32 %6, %1
  br i1 %8, label %.preheader, label %.preheader33

.preheader33:                                     ; preds = %7
  %9 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %9, label %.lr.ph, label %.loopexit

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader33
  %10 = sext i32 %6 to i64
  %11 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %10
  %12 = add nsw i32 %6, 1
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %1 to i64
  br label %52

.preheader:                                       ; preds = %7
  %13 = icmp sgt i32 %6, 0
  br i1 %13, label %.lr.ph36.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph36.preheader:                               ; preds = %.preheader
  %wide.trip.count41 = zext nneg i32 %6 to i64
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count41, 3
  %14 = icmp ult i32 %6, 4
  br i1 %14, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph36.preheader.new

.lr.ph36.preheader.new:                           ; preds = %.lr.ph36.preheader
  %unroll_iter = and i64 %wide.trip.count41, 2147483644
  br label %.lr.ph36

.lr.ph36:                                         ; preds = %.lr.ph36, %.lr.ph36.preheader.new
  %indvars.iv38 = phi i64 [ 0, %.lr.ph36.preheader.new ], [ %indvars.iv.next39.3, %.lr.ph36 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph36.preheader.new ], [ %niter.next.3, %.lr.ph36 ]
  %15 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %indvars.iv38
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %17 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %18 = sext i32 %17 to i64
  %19 = getelementptr inbounds ptr, ptr %4, i64 %18
  %20 = load ptr, ptr %19, align 8, !tbaa !9
  %21 = getelementptr inbounds i32, ptr %20, i64 %indvars.iv38
  store i32 %16, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next39 = or disjoint i64 %indvars.iv38, 1
  %22 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %indvars.iv.next39
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %24 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = getelementptr inbounds ptr, ptr %4, i64 %25
  %27 = load ptr, ptr %26, align 8, !tbaa !9
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %27, i64 %indvars.iv.next39
  store i32 %23, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next39.1 = or disjoint i64 %indvars.iv38, 2
  %29 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %indvars.iv.next39.1
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds ptr, ptr %4, i64 %32
  %34 = load ptr, ptr %33, align 8, !tbaa !9
  %35 = getelementptr inbounds i32, ptr %34, i64 %indvars.iv.next39.1
  store i32 %30, ptr %35, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next39.2 = or disjoint i64 %indvars.iv38, 3
  %36 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %indvars.iv.next39.2
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  %38 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = getelementptr inbounds ptr, ptr %4, i64 %39
  %41 = load ptr, ptr %40, align 8, !tbaa !9
  %42 = getelementptr inbounds i32, ptr %41, i64 %indvars.iv.next39.2
  store i32 %37, ptr %42, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next39.3 = add nuw nsw i64 %indvars.iv38, 4
  %niter.next.3 = add i64 %niter, 4
  %niter.ncmp.3 = icmp eq i64 %niter.next.3, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.3, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph36, !llvm.loop !11

._crit_edge.loopexit.unr-lcssa:                   ; preds = %.lr.ph36, %.lr.ph36.preheader
  %indvars.iv38.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph36.preheader ], [ %indvars.iv.next39.3, %.lr.ph36 ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph36.epil

.lr.ph36.epil:                                    ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, %.lr.ph36.epil
  %indvars.iv38.epil = phi i64 [ %indvars.iv.next39.epil, %.lr.ph36.epil ], [ %indvars.iv38.unr, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa ]
  %epil.iter = phi i64 [ %epil.iter.next, %.lr.ph36.epil ], [ 0, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa ]
  %43 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %indvars.iv38.epil
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %46 = sext i32 %45 to i64
  %47 = getelementptr inbounds ptr, ptr %4, i64 %46
  %48 = load ptr, ptr %47, align 8, !tbaa !9
  %49 = getelementptr inbounds i32, ptr %48, i64 %indvars.iv38.epil
  store i32 %44, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next39.epil = add nuw nsw i64 %indvars.iv38.epil, 1
  %epil.iter.next = add i64 %epil.iter, 1
  %epil.iter.cmp.not = icmp eq i64 %epil.iter.next, %xtraiter
  br i1 %epil.iter.cmp.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph36.epil, !llvm.loop !13

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, %.lr.ph36.epil, %.preheader
  %50 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %51 = add nsw i32 %50, 1
  store i32 %51, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %.loopexit

52:                                               ; preds = %.lr.ph, %59
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %59 ]
  %53 = getelementptr inbounds i32, ptr %3, i64 %indvars.iv
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !5
  %55 = icmp eq i32 %54, 1
  br i1 %55, label %56, label %59

56:                                               ; preds = %52
  %57 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %58 = load i32, ptr %57, align 4, !tbaa !5
  store i32 %58, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  store i32 0, ptr %53, align 4, !tbaa !5
  tail call void @fun(ptr noundef %0, i32 noundef %1, ptr noundef %2, ptr noundef nonnull %3, ptr noundef %4, ptr noundef %5, i32 noundef %12)
  store i32 1, ptr %53, align 4, !tbaa !5
  br label %59

59:                                               ; preds = %52, %56
  %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 %.loopexit, label %52, !llvm.loop !15

.loopexit:                                        ; preds = %59, %.preheader33, %._crit_edge
  ret void
}

attributes #0 = { nofree nosync nounwind memory(write, argmem: 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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.unroll.disable"}
!15 = distinct !{!15, !12}


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