; LLVM IR from lzyrapx/Competitive-Programming :: HDUOJ/1695 (容斥原理).ll (Z5solveii)

; 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"

@num = external dso_local global [100010 x i32], align 16
@p = external dso_local global [100010 x [20 x i32]], align 16

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z5solveii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) #1 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %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 i32 %0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 1, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %11

11:                                               ; preds = %68, %2
  %12 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %13 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %14 = sext i32 %13 to i64
  %15 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @num, i64 0, i64 %14
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %17 = shl i32 1, %16
  %18 = icmp slt i32 %12, %17
  br i1 %18, label %20, label %19

19:                                               ; preds = %11
  store i32 2, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  br label %71

20:                                               ; preds = %11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  store i32 1, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %21

21:                                               ; preds = %48, %20
  %22 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %23 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @num, i64 0, i64 %24
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %27 = icmp slt i32 %22, %26
  br i1 %27, label %29, label %28

28:                                               ; preds = %21
  store i32 5, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %51

29:                                               ; preds = %21
  %30 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %31 = shl i32 1, %30
  %32 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %33 = and i32 %31, %32
  %34 = icmp ne i32 %33, 0
  br i1 %34, label %35, label %47

35:                                               ; preds = %29
  %36 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %37 = add nsw i32 %36, 1
  store i32 %37, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %38 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = getelementptr inbounds [100010 x [20 x i32]], ptr @p, i64 0, i64 %39
  %41 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %40, i64 0, i64 %42
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %46 = mul nsw i32 %45, %44
  store i32 %46, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %47

47:                                               ; preds = %35, %29
  br label %48

48:                                               ; preds = %47
  %49 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %50 = add nsw i32 %49, 1
  store i32 %50, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %21, !llvm.loop !9

51:                                               ; preds = %28
  %52 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %53 = and i32 %52, 1
  %54 = icmp ne i32 %53, 0
  br i1 %54, label %55, label %61

55:                                               ; preds = %51
  %56 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %58 = sdiv i32 %56, %57
  %59 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %60 = add nsw i32 %59, %58
  store i32 %60, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %67

61:                                               ; preds = %51
  %62 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %63 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %64 = sdiv i32 %62, %63
  %65 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %66 = sub nsw i32 %65, %64
  store i32 %66, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %67

67:                                               ; preds = %61, %55
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %68

68:                                               ; preds = %67
  %69 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %70 = add nsw i32 %69, 1
  store i32 %70, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %11, !llvm.loop !11

71:                                               ; preds = %19
  %72 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 1, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  ret i32 %72
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { mustprogress 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 #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++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}


; 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"

@num = external dso_local local_unnamed_addr global [100010 x i32], align 16
@p = external dso_local local_unnamed_addr global [100010 x [20 x i32]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z5solveii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = sext i32 %0 to i64
  %4 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @num, i64 0, i64 %3
  %5 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %6 = shl nuw i32 1, %5
  %7 = icmp sgt i32 %6, 1
  br i1 %7, label %.preheader.lr.ph, label %._crit_edge33

.preheader.lr.ph:                                 ; preds = %2
  %8 = icmp sgt i32 %5, 0
  br i1 %8, label %.preheader.us.preheader, label %.preheader.preheader

.preheader.preheader:                             ; preds = %.preheader.lr.ph
  %9 = sub nsw i32 1, %6
  %10 = mul i32 %9, %1
  br label %._crit_edge33

.preheader.us.preheader:                          ; preds = %.preheader.lr.ph
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %5 to i64
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count, 1
  %11 = icmp eq i32 %5, 1
  %unroll_iter = and i64 %wide.trip.count, 2147483646
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br label %.preheader.us

.preheader.us:                                    ; preds = %.preheader.us.preheader, %._crit_edge.us
  %.02332.us = phi i32 [ %41, %._crit_edge.us ], [ 1, %.preheader.us.preheader ]
  %.02431.us = phi i32 [ %.125.us, %._crit_edge.us ], [ 0, %.preheader.us.preheader ]
  br i1 %11, label %._crit_edge.us.unr-lcssa, label %.preheader.us.new

.preheader.us.new:                                ; preds = %.preheader.us, %29
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next.1, %29 ], [ 0, %.preheader.us ]
  %.02028.us = phi i32 [ %.1.us.1, %29 ], [ 1, %.preheader.us ]
  %.02127.us = phi i32 [ %.122.us.1, %29 ], [ 0, %.preheader.us ]
  %niter = phi i64 [ %niter.next.1, %29 ], [ 0, %.preheader.us ]
  %12 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  %13 = shl nuw i32 1, %12
  %14 = and i32 %13, %.02332.us
  %.not26.us = icmp eq i32 %14, 0
  br i1 %.not26.us, label %20, label %15

15:                                               ; preds = %.preheader.us.new
  %16 = add nsw i32 %.02127.us, 1
  %17 = getelementptr inbounds [100010 x [20 x i32]], ptr @p, i64 0, i64 %3, i64 %indvars.iv
  %18 = load i32, ptr %17, align 8, !tbaa !5
  %19 = mul nsw i32 %18, %.02028.us
  br label %20

20:                                               ; preds = %15, %.preheader.us.new
  %.122.us = phi i32 [ %16, %15 ], [ %.02127.us, %.preheader.us.new ]
  %.1.us = phi i32 [ %19, %15 ], [ %.02028.us, %.preheader.us.new ]
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %21 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv.next to i32
  %22 = shl nuw i32 1, %21
  %23 = and i32 %22, %.02332.us
  %.not26.us.1 = icmp eq i32 %23, 0
  br i1 %.not26.us.1, label %29, label %24

24:                                               ; preds = %20
  %25 = add nsw i32 %.122.us, 1
  %26 = getelementptr inbounds [100010 x [20 x i32]], ptr @p, i64 0, i64 %3, i64 %indvars.iv.next
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %28 = mul nsw i32 %27, %.1.us
  br label %29

29:                                               ; preds = %24, %20
  %.122.us.1 = phi i32 [ %25, %24 ], [ %.122.us, %20 ]
  %.1.us.1 = phi i32 [ %28, %24 ], [ %.1.us, %20 ]
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %niter.next.1 = add i64 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %._crit_edge.us.unr-lcssa, label %.preheader.us.new, !llvm.loop !9

._crit_edge.us.unr-lcssa:                         ; preds = %29, %.preheader.us
  %.122.us.lcssa.ph = phi i32 [ poison, %.preheader.us ], [ %.122.us.1, %29 ]
  %.1.us.lcssa.ph = phi i32 [ poison, %.preheader.us ], [ %.1.us.1, %29 ]
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %.preheader.us ], [ %indvars.iv.next.1, %29 ]
  %.02028.us.unr = phi i32 [ 1, %.preheader.us ], [ %.1.us.1, %29 ]
  %.02127.us.unr = phi i32 [ 0, %.preheader.us ], [ %.122.us.1, %29 ]
  br i1 %lcmp.mod.not, label %._crit_edge.us, label %.epil.preheader

.epil.preheader:                                  ; preds = %._crit_edge.us.unr-lcssa
  %30 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv.unr to i32
  %31 = shl nuw i32 1, %30
  %32 = and i32 %31, %.02332.us
  %.not26.us.epil = icmp eq i32 %32, 0
  br i1 %.not26.us.epil, label %._crit_edge.us, label %33

33:                                               ; preds = %.epil.preheader
  %34 = add nsw i32 %.02127.us.unr, 1
  %35 = getelementptr inbounds [100010 x [20 x i32]], ptr @p, i64 0, i64 %3, i64 %indvars.iv.unr
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !5
  %37 = mul nsw i32 %36, %.02028.us.unr
  br label %._crit_edge.us

._crit_edge.us:                                   ; preds = %.epil.preheader, %33, %._crit_edge.us.unr-lcssa
  %.122.us.lcssa = phi i32 [ %.122.us.lcssa.ph, %._crit_edge.us.unr-lcssa ], [ %34, %33 ], [ %.02127.us.unr, %.epil.preheader ]
  %.1.us.lcssa = phi i32 [ %.1.us.lcssa.ph, %._crit_edge.us.unr-lcssa ], [ %37, %33 ], [ %.02028.us.unr, %.epil.preheader ]
  %38 = and i32 %.122.us.lcssa, 1
  %.not.us = icmp eq i32 %38, 0
  %39 = sdiv i32 %1, %.1.us.lcssa
  %40 = sub i32 0, %39
  %.125.us.p = select i1 %.not.us, i32 %40, i32 %39
  %.125.us = add i32 %.02431.us, %.125.us.p
  %41 = add nuw nsw i32 %.02332.us, 1
  %exitcond37.not = icmp eq i32 %41, %6
  br i1 %exitcond37.not, label %._crit_edge33, label %.preheader.us, !llvm.loop !11

._crit_edge33:                                    ; preds = %._crit_edge.us, %.preheader.preheader, %2
  %.024.lcssa = phi i32 [ 0, %2 ], [ %10, %.preheader.preheader ], [ %.125.us, %._crit_edge.us ]
  ret i32 %.024.lcssa
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, argmem: none, 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++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}


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