; LLVM IR from lolosssss/leetcode :: c (145_binary_tree_postorder_traversal)

; 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"

%struct.TreeNode = type { i32, ptr, ptr }

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @postorderTraversal(ptr noundef %0, ptr noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca ptr, align 8
  %12 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %13 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %14 = icmp ne ptr %13, null
  br i1 %14, label %17, label %15

15:                                               ; preds = %2
  %16 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i32 0, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  store ptr null, ptr %3, align 8
  br label %115

17:                                               ; preds = %2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #3
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #3
  store ptr null, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #3
  store ptr null, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %18 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %19 = getelementptr inbounds %struct.TreeNode, ptr %18, i32 0, i32 1
  %20 = load ptr, ptr %19, align 8, !tbaa !11
  %21 = icmp ne ptr %20, null
  br i1 %21, label %22, label %27

22:                                               ; preds = %17
  %23 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %24 = getelementptr inbounds %struct.TreeNode, ptr %23, i32 0, i32 1
  %25 = load ptr, ptr %24, align 8, !tbaa !11
  %26 = call ptr @postorderTraversal(ptr noundef %25, ptr noundef %6)
  store ptr %26, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %27

27:                                               ; preds = %22, %17
  %28 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %29 = getelementptr inbounds %struct.TreeNode, ptr %28, i32 0, i32 2
  %30 = load ptr, ptr %29, align 8, !tbaa !13
  %31 = icmp ne ptr %30, null
  br i1 %31, label %32, label %37

32:                                               ; preds = %27
  %33 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %34 = getelementptr inbounds %struct.TreeNode, ptr %33, i32 0, i32 2
  %35 = load ptr, ptr %34, align 8, !tbaa !13
  %36 = call ptr @postorderTraversal(ptr noundef %35, ptr noundef %7)
  store ptr %36, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  br label %37

37:                                               ; preds = %32, %27
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #3
  %38 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %39 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %40 = add nsw i32 %38, %39
  %41 = add nsw i32 %40, 1
  store i32 %41, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %42 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %43 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i32 %42, ptr %43, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %11) #3
  %44 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = mul i64 4, %45
  %47 = call noalias ptr @malloc(i64 noundef %46) #4
  store ptr %47, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #3
  store i32 0, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %48

48:                                               ; preds = %110, %37
  %49 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %50 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %51 = icmp slt i32 %49, %50
  br i1 %51, label %53, label %52

52:                                               ; preds = %48
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #3
  br label %113

53:                                               ; preds = %48
  %54 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %55 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %56 = sub nsw i32 %55, 1
  %57 = icmp eq i32 %54, %56
  br i1 %57, label %58, label %66

58:                                               ; preds = %53
  %59 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %60 = getelementptr inbounds %struct.TreeNode, ptr %59, i32 0, i32 0
  %61 = load i32, ptr %60, align 8, !tbaa !14
  %62 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %63 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %64 = sext i32 %63 to i64
  %65 = getelementptr inbounds i32, ptr %62, i64 %64
  store i32 %61, ptr %65, align 4, !tbaa !9
  br label %109

66:                                               ; preds = %53
  %67 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %68 = icmp sge i32 %67, 0
  br i1 %68, label %69, label %83

69:                                               ; preds = %66
  %70 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %71 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %72 = icmp slt i32 %70, %71
  br i1 %72, label %73, label %83

73:                                               ; preds = %69
  %74 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %75 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds i32, ptr %74, i64 %76
  %78 = load i32, ptr %77, align 4, !tbaa !9
  %79 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %80 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %81 = sext i32 %80 to i64
  %82 = getelementptr inbounds i32, ptr %79, i64 %81
  store i32 %78, ptr %82, align 4, !tbaa !9
  br label %108

83:                                               ; preds = %69, %66
  %84 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %85 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %86 = icmp sge i32 %84, %85
  br i1 %86, label %87, label %107

87:                                               ; preds = %83
  %88 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %89 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %90 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %91 = add nsw i32 %89, %90
  %92 = icmp slt i32 %88, %91
  br i1 %92, label %93, label %107

93:                                               ; preds = %87
  %94 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %95 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %96 = sext i32 %95 to i64
  %97 = getelementptr inbounds i32, ptr %94, i64 %96
  %98 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %99 = sext i32 %98 to i64
  %100 = sub i64 0, %99
  %101 = getelementptr inbounds i32, ptr %97, i64 %100
  %102 = load i32, ptr %101, align 4, !tbaa !9
  %103 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %104 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %105 = sext i32 %104 to i64
  %106 = getelementptr inbounds i32, ptr %103, i64 %105
  store i32 %102, ptr %106, align 4, !tbaa !9
  br label %107

107:                                              ; preds = %93, %87, %83
  br label %108

108:                                              ; preds = %107, %73
  br label %109

109:                                              ; preds = %108, %58
  br label %110

110:                                              ; preds = %109
  %111 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %112 = add nsw i32 %111, 1
  store i32 %112, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %48, !llvm.loop !15

113:                                              ; preds = %52
  %114 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  store ptr %114, ptr %3, align 8
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %11) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #3
  br label %115

115:                                              ; preds = %113, %15
  %116 = load ptr, ptr %3, align 8
  ret ptr %116
}

; 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 = !{!12, !6, i64 8}
!12 = !{!"TreeNode", !10, i64 0, !6, i64 8, !6, i64 16}
!13 = !{!12, !6, i64 16}
!14 = !{!12, !10, i64 0}
!15 = distinct !{!15, !16}
!16 = !{!"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 nounwind uwtable
define dso_local noalias noundef ptr @postorderTraversal(ptr noundef readonly %0, ptr nocapture noundef writeonly %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %.not = icmp eq ptr %0, null
  br i1 %.not, label %5, label %6

5:                                                ; preds = %2
  store i32 0, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  br label %45

6:                                                ; preds = %2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr nonnull %3) #3
  store i32 0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr nonnull %4) #3
  store i32 0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %7 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %8 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %.not37 = icmp eq ptr %8, null
  br i1 %.not37, label %11, label %9

9:                                                ; preds = %6
  %10 = call ptr @postorderTraversal(ptr noundef nonnull %8, ptr noundef nonnull %3)
  br label %11

11:                                               ; preds = %9, %6
  %.031 = phi ptr [ %10, %9 ], [ null, %6 ]
  %12 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %13 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !12
  %.not38 = icmp eq ptr %13, null
  br i1 %.not38, label %16, label %14

14:                                               ; preds = %11
  %15 = call ptr @postorderTraversal(ptr noundef nonnull %13, ptr noundef nonnull %4)
  %.pre = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %16

16:                                               ; preds = %14, %11
  %17 = phi i32 [ %.pre, %14 ], [ 0, %11 ]
  %.032 = phi ptr [ %15, %14 ], [ null, %11 ]
  %18 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %19 = add i32 %17, %18
  %20 = add i32 %19, 1
  store i32 %20, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = shl nsw i64 %21, 2
  %23 = tail call noalias ptr @malloc(i64 noundef %22) #4
  %.not3941 = icmp slt i32 %19, 0
  br i1 %.not3941, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %16
  %24 = sext i32 %18 to i64
  %25 = sub nsw i64 0, %24
  %invariant.gep = getelementptr i32, ptr %.032, i64 %25
  %26 = zext nneg i32 %19 to i64
  %27 = zext nneg i32 %19 to i64
  %wide.trip.count = zext i32 %20 to i64
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %27
  br label %29

._crit_edge:                                      ; preds = %44, %16
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr nonnull %4) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr nonnull %3) #3
  br label %45

29:                                               ; preds = %.lr.ph, %44
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %44 ]
  %30 = icmp eq i64 %indvars.iv, %27
  br i1 %30, label %31, label %33

31:                                               ; preds = %29
  %32 = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !13
  store i32 %32, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  br label %44

33:                                               ; preds = %29
  %34 = icmp slt i64 %indvars.iv, %24
  br i1 %34, label %35, label %39

35:                                               ; preds = %33
  %36 = getelementptr inbounds i32, ptr %.031, i64 %indvars.iv
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  %38 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %indvars.iv
  store i32 %37, ptr %38, align 4, !tbaa !5
  br label %44

39:                                               ; preds = %33
  %40 = icmp ult i64 %indvars.iv, %26
  br i1 %40, label %41, label %44

41:                                               ; preds = %39
  %gep = getelementptr i32, ptr %invariant.gep, i64 %indvars.iv
  %42 = load i32, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  %43 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %indvars.iv
  store i32 %42, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  br label %44

44:                                               ; preds = %31, %39, %41, %35
  %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 %._crit_edge, label %29, !llvm.loop !14

45:                                               ; preds = %._crit_edge, %5
  %.030 = phi ptr [ %23, %._crit_edge ], [ null, %5 ]
  ret ptr %.030
}

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

; Function Attrs: mustprogress nofree nounwind willreturn allockind("alloc,uninitialized") allocsize(0) memory(inaccessiblemem: readwrite)
declare noalias noundef ptr @malloc(i64 noundef) local_unnamed_addr #2

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

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 nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #2 = { 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 #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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !11, i64 8}
!10 = !{!"TreeNode", !6, i64 0, !11, i64 8, !11, i64 16}
!11 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!12 = !{!10, !11, i64 16}
!13 = !{!10, !6, i64 0}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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