; LLVM IR from lolosssss/leetcode :: c (233_number_of_digit_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 i32 @countDigitOne(i32 noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %7 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %8 = icmp sle i32 %7, 0
  br i1 %8, label %9, label %10

9:                                                ; preds = %1
  store i32 0, ptr %2, align 4
  br label %58

10:                                               ; preds = %1
  %11 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %12 = icmp sge i32 %11, 1
  br i1 %12, label %13, label %17

13:                                               ; preds = %10
  %14 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %15 = icmp sle i32 %14, 9
  br i1 %15, label %16, label %17

16:                                               ; preds = %13
  store i32 1, ptr %2, align 4
  br label %58

17:                                               ; preds = %13, %10
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  %18 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  store i32 %18, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  store i32 1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %19

19:                                               ; preds = %22, %17
  %20 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %21 = icmp sge i32 %20, 10
  br i1 %21, label %22, label %27

22:                                               ; preds = %19
  %23 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %24 = sdiv i32 %23, 10
  store i32 %24, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %26 = mul nsw i32 %25, 10
  store i32 %26, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %19, !llvm.loop !9

27:                                               ; preds = %19
  %28 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %29 = icmp ne i32 %28, 1
  br i1 %29, label %30, label %43

30:                                               ; preds = %27
  %31 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %33 = sub nsw i32 %32, 1
  %34 = call i32 @countDigitOne(i32 noundef %33)
  %35 = mul nsw i32 %31, %34
  %36 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %37 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %38 = srem i32 %36, %37
  %39 = call i32 @countDigitOne(i32 noundef %38)
  %40 = add nsw i32 %35, %39
  %41 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %42 = add nsw i32 %40, %41
  store i32 %42, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %57

43:                                               ; preds = %27
  %44 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %45 = sub nsw i32 %44, 1
  %46 = call i32 @countDigitOne(i32 noundef %45)
  %47 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %48 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %49 = srem i32 %47, %48
  %50 = call i32 @countDigitOne(i32 noundef %49)
  %51 = add nsw i32 %46, %50
  %52 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %54 = srem i32 %52, %53
  %55 = add nsw i32 %51, %54
  %56 = add nsw i32 %55, 1
  store i32 %56, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %57

57:                                               ; preds = %43, %30
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #2
  br label %58

58:                                               ; preds = %57, %16, %9
  %59 = load i32, ptr %2, align 4
  ret i32 %59
}

; 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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; 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(none) uwtable
define dso_local i32 @countDigitOne(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  br label %tailrecurse

tailrecurse:                                      ; preds = %10, %1
  %accumulator.tr = phi i32 [ 0, %1 ], [ %14, %10 ]
  %.tr = phi i32 [ %0, %1 ], [ %12, %10 ]
  %2 = icmp slt i32 %.tr, 1
  br i1 %2, label %common.ret, label %3

3:                                                ; preds = %tailrecurse
  %4 = icmp ult i32 %.tr, 10
  br i1 %4, label %common.ret, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %3, %.lr.ph
  %.024 = phi i32 [ %6, %.lr.ph ], [ 1, %3 ]
  %.02023 = phi i32 [ %5, %.lr.ph ], [ %.tr, %3 ]
  %5 = udiv i32 %.02023, 10
  %6 = mul nuw nsw i32 %.024, 10
  %7 = icmp ugt i32 %.02023, 99
  br i1 %7, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !5

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph
  %.02023.off = add nsw i32 %.02023, -10
  %.not = icmp ult i32 %.02023.off, 10
  %8 = add nsw i32 %6, -1
  %9 = tail call i32 @countDigitOne(i32 noundef %8)
  br i1 %.not, label %15, label %10

common.ret32:                                     ; preds = %15, %common.ret
  %common.ret32.op = phi i32 [ %accumulator.ret.tr, %common.ret ], [ %accumulator.ret.tr31, %15 ]
  ret i32 %common.ret32.op

common.ret:                                       ; preds = %tailrecurse, %3
  %common.ret.op = phi i32 [ 0, %tailrecurse ], [ 1, %3 ]
  %accumulator.ret.tr = add i32 %common.ret.op, %accumulator.tr
  br label %common.ret32

10:                                               ; preds = %._crit_edge
  %11 = mul nsw i32 %9, %5
  %12 = urem i32 %.tr, %6
  %13 = add i32 %11, %6
  %14 = add i32 %13, %accumulator.tr
  br label %tailrecurse

15:                                               ; preds = %._crit_edge
  %16 = urem i32 %.tr, %6
  %17 = tail call i32 @countDigitOne(i32 noundef %16)
  %18 = add i32 %9, 1
  %19 = add i32 %18, %16
  %20 = add i32 %19, %17
  %accumulator.ret.tr31 = add i32 %20, %accumulator.tr
  br label %common.ret32
}

attributes #0 = { nofree nosync nounwind memory(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 = distinct !{!5, !6}
!6 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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