; LLVM IR from lolosssss/leetcode :: c (66_plus_one)

; 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 ptr @plusOne(ptr noundef %0, i32 noundef %1, ptr noundef %2) #0 {
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca ptr, align 8
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store ptr %2, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  store i32 1, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #3
  %10 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %11 = sub nsw i32 %10, 1
  store i32 %11, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #3
  store ptr null, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  br label %12

12:                                               ; preds = %20, %3
  %13 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %14 = icmp ne i32 %13, 0
  br i1 %14, label %15, label %18

15:                                               ; preds = %12
  %16 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %17 = icmp sge i32 %16, 0
  br label %18

18:                                               ; preds = %15, %12
  %19 = phi i1 [ false, %12 ], [ %17, %15 ]
  br i1 %19, label %20, label %42

20:                                               ; preds = %18
  %21 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %22 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %23 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 %24
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !9
  %27 = add nsw i32 %26, %21
  store i32 %27, ptr %25, align 4, !tbaa !9
  %28 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %29 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds i32, ptr %28, i64 %30
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !9
  %33 = sdiv i32 %32, 10
  store i32 %33, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %34 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %35 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds i32, ptr %34, i64 %36
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !9
  %39 = srem i32 %38, 10
  store i32 %39, ptr %37, align 4, !tbaa !9
  %40 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %41 = add nsw i32 %40, -1
  store i32 %41, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %12, !llvm.loop !11

42:                                               ; preds = %18
  %43 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %44 = icmp ne i32 %43, 0
  br i1 %44, label %45, label %75

45:                                               ; preds = %42
  %46 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %47 = add nsw i32 %46, 1
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = mul i64 4, %48
  %50 = call noalias ptr @malloc(i64 noundef %49) #4
  store ptr %50, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %51 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %52 = getelementptr inbounds i32, ptr %51, i64 0
  store i32 1, ptr %52, align 4, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %53

53:                                               ; preds = %68, %45
  %54 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %55 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %56 = icmp slt i32 %54, %55
  br i1 %56, label %57, label %71

57:                                               ; preds = %53
  %58 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %59 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds i32, ptr %58, i64 %60
  %62 = load i32, ptr %61, align 4, !tbaa !9
  %63 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %64 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %65 = add nsw i32 %64, 1
  %66 = sext i32 %65 to i64
  %67 = getelementptr inbounds i32, ptr %63, i64 %66
  store i32 %62, ptr %67, align 4, !tbaa !9
  br label %68

68:                                               ; preds = %57
  %69 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %70 = add nsw i32 %69, 1
  store i32 %70, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %53, !llvm.loop !13

71:                                               ; preds = %53
  %72 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %73 = add nsw i32 %72, 1
  %74 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i32 %73, ptr %74, align 4, !tbaa !9
  br label %100

75:                                               ; preds = %42
  %76 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %77 = sext i32 %76 to i64
  %78 = mul i64 4, %77
  %79 = call noalias ptr @malloc(i64 noundef %78) #4
  store ptr %79, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %80

80:                                               ; preds = %94, %75
  %81 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %82 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %83 = icmp slt i32 %81, %82
  br i1 %83, label %84, label %97

84:                                               ; preds = %80
  %85 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %86 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %87 = sext i32 %86 to i64
  %88 = getelementptr inbounds i32, ptr %85, i64 %87
  %89 = load i32, ptr %88, align 4, !tbaa !9
  %90 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %91 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %92 = sext i32 %91 to i64
  %93 = getelementptr inbounds i32, ptr %90, i64 %92
  store i32 %89, ptr %93, align 4, !tbaa !9
  br label %94

94:                                               ; preds = %84
  %95 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %96 = add nsw i32 %95, 1
  store i32 %96, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %80, !llvm.loop !14

97:                                               ; preds = %80
  %98 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %99 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i32 %98, ptr %99, align 4, !tbaa !9
  br label %100

100:                                              ; preds = %97, %71
  %101 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  ret ptr %101
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

; Function Attrs: nounwind allocsize(0)
declare noalias ptr @malloc(i64 noundef) #2

; 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 allocsize(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 }
attributes #4 = { nounwind allocsize(0) }

!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}
!14 = distinct !{!14, !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 nounwind uwtable
define dso_local noalias noundef ptr @plusOne(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1, ptr nocapture noundef writeonly %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %4, label %.lr.ph.preheader, label %.critedge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %3
  %5 = zext nneg i32 %1 to i64
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %.lr.ph
  %indvars.iv = phi i64 [ %5, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next, %.lr.ph ]
  %.03437 = phi i32 [ 1, %.lr.ph.preheader ], [ %9, %.lr.ph ]
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  %6 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %8 = add nsw i32 %7, %.03437
  %9 = sdiv i32 %8, 10
  %10 = srem i32 %8, 10
  store i32 %10, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %11 = add i32 %8, -10
  %12 = icmp ult i32 %11, -19
  %13 = icmp ugt i64 %indvars.iv, 1
  %14 = and i1 %12, %13
  br i1 %14, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph
  br i1 %12, label %.critedge, label %.lr.ph41.preheader

.critedge:                                        ; preds = %3, %._crit_edge
  %15 = add nsw i32 %1, 1
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = shl nsw i64 %16, 2
  %18 = tail call noalias ptr @malloc(i64 noundef %17) #3
  store i32 1, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  br i1 %4, label %.lr.ph44.preheader, label %.loopexit

.lr.ph44.preheader:                               ; preds = %.critedge
  %scevgep = getelementptr i8, ptr %18, i64 4
  %19 = zext nneg i32 %1 to i64
  %20 = shl nuw nsw i64 %19, 2
  tail call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %scevgep, ptr align 4 %0, i64 %20, i1 false), !tbaa !5
  br label %.loopexit

.lr.ph41.preheader:                               ; preds = %._crit_edge
  %21 = shl nuw nsw i64 %5, 2
  %22 = tail call noalias ptr @malloc(i64 noundef %21) #3
  tail call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %22, ptr nonnull align 4 %0, i64 %21, i1 false), !tbaa !5
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %.lr.ph41.preheader, %.lr.ph44.preheader, %.critedge
  %storemerge = phi i32 [ %15, %.critedge ], [ %15, %.lr.ph44.preheader ], [ %1, %.lr.ph41.preheader ]
  %.0 = phi ptr [ %18, %.critedge ], [ %18, %.lr.ph44.preheader ], [ %22, %.lr.ph41.preheader ]
  store i32 %storemerge, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  ret ptr %.0
}

; Function Attrs: mustprogress nofree nounwind willreturn allockind("alloc,uninitialized") allocsize(0) memory(inaccessiblemem: readwrite)
declare noalias noundef ptr @malloc(i64 noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr noalias nocapture writeonly, ptr noalias nocapture readonly, i64, i1 immarg) #2

attributes #0 = { nofree 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 = { mustprogress nofree nounwind willreturn allockind("alloc,uninitialized") allocsize(0) memory(inaccessiblemem: readwrite) "alloc-family"="malloc" "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 = { nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #3 = { nounwind allocsize(0) }

!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 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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