; LLVM IR from lolosssss/leetcode :: c (42_trapping_rain_water)

; 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 @trap(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %11 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %12 = icmp slt i32 %11, 2
  br i1 %12, label %13, label %14

13:                                               ; preds = %2
  store i32 0, ptr %3, align 4
  br label %118

14:                                               ; preds = %2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %15 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %16 = sub nsw i32 %15, 1
  store i32 %16, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 1, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %17

17:                                               ; preds = %74, %14
  %18 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %19 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %20 = icmp slt i32 %18, %19
  br i1 %20, label %21, label %83

21:                                               ; preds = %17
  br label %22

22:                                               ; preds = %36, %21
  %23 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %24 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %25 = icmp slt i32 %23, %24
  br i1 %25, label %26, label %34

26:                                               ; preds = %22
  %27 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %28 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds i32, ptr %27, i64 %29
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !9
  %32 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %33 = icmp slt i32 %31, %32
  br label %34

34:                                               ; preds = %26, %22
  %35 = phi i1 [ false, %22 ], [ %33, %26 ]
  br i1 %35, label %36, label %45

36:                                               ; preds = %34
  %37 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %38 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %39 = add nsw i32 %38, 1
  store i32 %39, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %40 = sext i32 %38 to i64
  %41 = getelementptr inbounds i32, ptr %37, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !9
  %43 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %44 = add nsw i32 %43, %42
  store i32 %44, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %22, !llvm.loop !11

45:                                               ; preds = %34
  br label %46

46:                                               ; preds = %60, %45
  %47 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %48 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %49 = icmp slt i32 %47, %48
  br i1 %49, label %50, label %58

50:                                               ; preds = %46
  %51 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds i32, ptr %51, i64 %53
  %55 = load i32, ptr %54, align 4, !tbaa !9
  %56 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %57 = icmp slt i32 %55, %56
  br label %58

58:                                               ; preds = %50, %46
  %59 = phi i1 [ false, %46 ], [ %57, %50 ]
  br i1 %59, label %60, label %69

60:                                               ; preds = %58
  %61 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %62 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %63 = add nsw i32 %62, -1
  store i32 %63, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %64 = sext i32 %62 to i64
  %65 = getelementptr inbounds i32, ptr %61, i64 %64
  %66 = load i32, ptr %65, align 4, !tbaa !9
  %67 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %68 = add nsw i32 %67, %66
  store i32 %68, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %46, !llvm.loop !13

69:                                               ; preds = %58
  %70 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %71 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %72 = icmp sge i32 %70, %71
  br i1 %72, label %73, label %74

73:                                               ; preds = %69
  br label %83

74:                                               ; preds = %69
  %75 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %76 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %77 = sub nsw i32 %75, %76
  %78 = add nsw i32 %77, 1
  %79 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %80 = add nsw i32 %79, %78
  store i32 %80, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %81 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %82 = add nsw i32 %81, 1
  store i32 %82, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %17, !llvm.loop !14

83:                                               ; preds = %73, %17
  %84 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %85 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %86 = icmp eq i32 %84, %85
  br i1 %86, label %87, label %114

87:                                               ; preds = %83
  %88 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %89 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %90 = sext i32 %89 to i64
  %91 = getelementptr inbounds i32, ptr %88, i64 %90
  %92 = load i32, ptr %91, align 4, !tbaa !9
  %93 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %94 = icmp sge i32 %92, %93
  br i1 %94, label %95, label %106

95:                                               ; preds = %87
  %96 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %97 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %98 = sext i32 %97 to i64
  %99 = getelementptr inbounds i32, ptr %96, i64 %98
  %100 = load i32, ptr %99, align 4, !tbaa !9
  %101 = add nsw i32 %100, 1
  %102 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %103 = sub nsw i32 %101, %102
  %104 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %105 = add nsw i32 %104, %103
  store i32 %105, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %106

106:                                              ; preds = %95, %87
  %107 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %108 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %109 = sext i32 %108 to i64
  %110 = getelementptr inbounds i32, ptr %107, i64 %109
  %111 = load i32, ptr %110, align 4, !tbaa !9
  %112 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %113 = add nsw i32 %112, %111
  store i32 %113, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %114

114:                                              ; preds = %106, %83
  %115 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %116 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %117 = sub nsw i32 %115, %116
  store i32 %117, ptr %3, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  br label %118

118:                                              ; preds = %114, %13
  %119 = load i32, ptr %3, align 4
  ret i32 %119
}

; 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}
!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 norecurse nosync nounwind memory(argmem: read) uwtable
define dso_local i32 @trap(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp slt i32 %1, 2
  br i1 %3, label %40, label %.preheader.preheader

.preheader.preheader:                             ; preds = %2
  %4 = add nsw i32 %1, -1
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.preheader, %23
  %.085 = phi i32 [ %.271, %23 ], [ 0, %.preheader.preheader ]
  %.04284 = phi i32 [ %27, %23 ], [ 0, %.preheader.preheader ]
  %.04583 = phi i32 [ %28, %23 ], [ 1, %.preheader.preheader ]
  %.04682 = phi i32 [ %24, %23 ], [ %4, %.preheader.preheader ]
  %.04981 = phi i32 [ %14, %23 ], [ 0, %.preheader.preheader ]
  %5 = sext i32 %.04981 to i64
  %6 = sext i32 %.04682 to i64
  br label %7

7:                                                ; preds = %.preheader, %11
  %indvars.iv = phi i64 [ %5, %.preheader ], [ %indvars.iv.next, %11 ]
  %.169 = phi i32 [ %.085, %.preheader ], [ %12, %11 ]
  %8 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %9 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %10 = icmp slt i32 %9, %.04583
  br i1 %10, label %11, label %.critedge

11:                                               ; preds = %7
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, 1
  %12 = add nsw i32 %9, %.169
  %13 = icmp slt i64 %indvars.iv.next, %6
  br i1 %13, label %7, label %.critedge2.loopexit, !llvm.loop !9

.critedge:                                        ; preds = %7
  %14 = trunc nsw i64 %indvars.iv to i32
  %15 = icmp sgt i32 %.04682, %14
  br i1 %15, label %.lr.ph.preheader, label %.critedge2

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %.critedge
  %sext = shl i64 %indvars.iv, 32
  %16 = ashr exact i64 %sext, 32
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %20
  %indvars.iv99 = phi i64 [ %6, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next100, %20 ]
  %.271 = phi i32 [ %.169, %.lr.ph.preheader ], [ %21, %20 ]
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv99
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %19 = icmp slt i32 %18, %.04583
  br i1 %19, label %20, label %23

20:                                               ; preds = %.lr.ph
  %indvars.iv.next100 = add nsw i64 %indvars.iv99, -1
  %21 = add nsw i32 %18, %.271
  %22 = icmp sgt i64 %indvars.iv.next100, %16
  br i1 %22, label %.lr.ph, label %.critedge2.thread, !llvm.loop !11

23:                                               ; preds = %.lr.ph
  %24 = trunc nsw i64 %indvars.iv99 to i32
  %25 = add i32 %.04284, 1
  %26 = sub i32 %25, %14
  %27 = add i32 %26, %24
  %28 = add nuw nsw i32 %.04583, 1
  %29 = icmp slt i64 %indvars.iv, %indvars.iv99
  br i1 %29, label %.preheader, label %.critedge2, !llvm.loop !12

.critedge2.loopexit:                              ; preds = %11
  %30 = add nsw i32 %.04981, 1
  %smax.le = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %.04682, i32 %30)
  br label %.critedge2

.critedge2:                                       ; preds = %23, %.critedge, %.critedge2.loopexit
  %.150.lcssa104 = phi i32 [ %smax.le, %.critedge2.loopexit ], [ %14, %.critedge ], [ %14, %23 ]
  %.04565 = phi i32 [ %.04583, %.critedge2.loopexit ], [ %28, %23 ], [ %.04583, %.critedge ]
  %.04263 = phi i32 [ %.04284, %.critedge2.loopexit ], [ %27, %23 ], [ %.04284, %.critedge ]
  %.248 = phi i32 [ %.04682, %.critedge2.loopexit ], [ %24, %23 ], [ %.04682, %.critedge ]
  %.3 = phi i32 [ %12, %.critedge2.loopexit ], [ %.271, %23 ], [ %.169, %.critedge ]
  %31 = icmp eq i32 %.150.lcssa104, %.248
  br i1 %31, label %.critedge2.thread, label %38

.critedge2.thread:                                ; preds = %20, %.critedge2
  %.3114 = phi i32 [ %.3, %.critedge2 ], [ %21, %20 ]
  %.04263113 = phi i32 [ %.04263, %.critedge2 ], [ %.04284, %20 ]
  %.04565112 = phi i32 [ %.04565, %.critedge2 ], [ %.04583, %20 ]
  %.150.lcssa104111 = phi i32 [ %.150.lcssa104, %.critedge2 ], [ %14, %20 ]
  %32 = sext i32 %.150.lcssa104111 to i64
  %33 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %32
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !5
  %.not57 = icmp slt i32 %34, %.04565112
  %reass.sub = sub i32 %34, %.04565112
  %35 = add i32 %reass.sub, 1
  %36 = select i1 %.not57, i32 0, i32 %35
  %.143 = add nsw i32 %36, %.04263113
  %37 = add nsw i32 %34, %.3114
  br label %38

38:                                               ; preds = %.critedge2.thread, %.critedge2
  %.244 = phi i32 [ %.143, %.critedge2.thread ], [ %.04263, %.critedge2 ]
  %.4 = phi i32 [ %37, %.critedge2.thread ], [ %.3, %.critedge2 ]
  %39 = sub nsw i32 %.244, %.4
  br label %40

40:                                               ; preds = %2, %38
  %.052 = phi i32 [ %39, %38 ], [ 0, %2 ]
  ret i32 %.052
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.smax.i32(i32, i32) #1

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: read) 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 speculatable willreturn memory(none) }

!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"}
!11 = distinct !{!11, !10}
!12 = distinct !{!12, !10}


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