; LLVM IR from lzyrapx/Competitive-Programming :: HDUOJ/1134（高精度卡特兰数）.ll (ZNK6BigNummlERKS_)

; 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"

%class.BigNum = type { [500 x i32], i32 }

; 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
declare dso_local void @_ZN6BigNumC2Ev(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(2004)) unnamed_addr #1 align 2

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local void @_ZNK6BigNummlERKS_(ptr dead_on_unwind noalias writable sret(%class.BigNum) align 4 %0, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(2004) %1, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(2004) %2) #2 align 2 {
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8
  store ptr %1, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %2, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %12 = load ptr, ptr %5, align 8
  call void @_ZN6BigNumC2Ev(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(2004) %0)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #3
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %13

13:                                               ; preds = %89, %3
  %14 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %15 = getelementptr inbounds %class.BigNum, ptr %12, i32 0, i32 1
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !11
  %17 = icmp slt i32 %14, %16
  br i1 %17, label %18, label %92

18:                                               ; preds = %13
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %19

19:                                               ; preds = %74, %18
  %20 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %21 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %22 = getelementptr inbounds %class.BigNum, ptr %21, i32 0, i32 1
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !11
  %24 = icmp slt i32 %20, %23
  br i1 %24, label %25, label %77

25:                                               ; preds = %19
  %26 = getelementptr inbounds %class.BigNum, ptr %12, i32 0, i32 0
  %27 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %28 = sext i32 %27 to i64
  %29 = getelementptr inbounds [500 x i32], ptr %26, i64 0, i64 %28
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !9
  %31 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %32 = getelementptr inbounds %class.BigNum, ptr %31, i32 0, i32 0
  %33 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %34 = sext i32 %33 to i64
  %35 = getelementptr inbounds [500 x i32], ptr %32, i64 0, i64 %34
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !9
  %37 = mul nsw i32 %30, %36
  %38 = getelementptr inbounds %class.BigNum, ptr %0, i32 0, i32 0
  %39 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %40 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %41 = add nsw i32 %39, %40
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds [500 x i32], ptr %38, i64 0, i64 %42
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !9
  %45 = add nsw i32 %37, %44
  %46 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %47 = add nsw i32 %45, %46
  store i32 %47, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %48 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %49 = icmp sgt i32 %48, 9999
  br i1 %49, label %50, label %65

50:                                               ; preds = %25
  %51 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %52 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %53 = sdiv i32 %52, 10000
  %54 = mul nsw i32 %53, 10000
  %55 = sub nsw i32 %51, %54
  store i32 %55, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %56 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %57 = sdiv i32 %56, 10000
  store i32 %57, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %58 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %59 = getelementptr inbounds %class.BigNum, ptr %0, i32 0, i32 0
  %60 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %61 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %62 = add nsw i32 %60, %61
  %63 = sext i32 %62 to i64
  %64 = getelementptr inbounds [500 x i32], ptr %59, i64 0, i64 %63
  store i32 %58, ptr %64, align 4, !tbaa !9
  br label %73

65:                                               ; preds = %25
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %66 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %67 = getelementptr inbounds %class.BigNum, ptr %0, i32 0, i32 0
  %68 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %69 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %70 = add nsw i32 %68, %69
  %71 = sext i32 %70 to i64
  %72 = getelementptr inbounds [500 x i32], ptr %67, i64 0, i64 %71
  store i32 %66, ptr %72, align 4, !tbaa !9
  br label %73

73:                                               ; preds = %65, %50
  br label %74

74:                                               ; preds = %73
  %75 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %76 = add nsw i32 %75, 1
  store i32 %76, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %19, !llvm.loop !13

77:                                               ; preds = %19
  %78 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %79 = icmp ne i32 %78, 0
  br i1 %79, label %80, label %88

80:                                               ; preds = %77
  %81 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %82 = getelementptr inbounds %class.BigNum, ptr %0, i32 0, i32 0
  %83 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %84 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %85 = add nsw i32 %83, %84
  %86 = sext i32 %85 to i64
  %87 = getelementptr inbounds [500 x i32], ptr %82, i64 0, i64 %86
  store i32 %81, ptr %87, align 4, !tbaa !9
  br label %88

88:                                               ; preds = %80, %77
  br label %89

89:                                               ; preds = %88
  %90 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %91 = add nsw i32 %90, 1
  store i32 %91, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %13, !llvm.loop !15

92:                                               ; preds = %13
  %93 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %94 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %95 = add nsw i32 %93, %94
  %96 = getelementptr inbounds %class.BigNum, ptr %0, i32 0, i32 1
  store i32 %95, ptr %96, align 4, !tbaa !11
  br label %97

97:                                               ; preds = %112, %92
  %98 = getelementptr inbounds %class.BigNum, ptr %0, i32 0, i32 0
  %99 = getelementptr inbounds %class.BigNum, ptr %0, i32 0, i32 1
  %100 = load i32, ptr %99, align 4, !tbaa !11
  %101 = sub nsw i32 %100, 1
  %102 = sext i32 %101 to i64
  %103 = getelementptr inbounds [500 x i32], ptr %98, i64 0, i64 %102
  %104 = load i32, ptr %103, align 4, !tbaa !9
  %105 = icmp eq i32 %104, 0
  br i1 %105, label %106, label %110

106:                                              ; preds = %97
  %107 = getelementptr inbounds %class.BigNum, ptr %0, i32 0, i32 1
  %108 = load i32, ptr %107, align 4, !tbaa !11
  %109 = icmp sgt i32 %108, 1
  br label %110

110:                                              ; preds = %106, %97
  %111 = phi i1 [ false, %97 ], [ %109, %106 ]
  br i1 %111, label %112, label %116

112:                                              ; preds = %110
  %113 = getelementptr inbounds %class.BigNum, ptr %0, i32 0, i32 1
  %114 = load i32, ptr %113, align 4, !tbaa !11
  %115 = add nsw i32 %114, -1
  store i32 %115, ptr %113, align 4, !tbaa !11
  br label %97, !llvm.loop !16

116:                                              ; preds = %110
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, 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 void
}

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 = { mustprogress 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 #3 = { 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++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !10, i64 2000}
!12 = !{!"_ZTS6BigNum", !7, i64 0, !10, i64 2000}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!15 = distinct !{!15, !14}
!16 = distinct !{!16, !14}


; 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"

%class.BigNum = type { [500 x i32], i32 }

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local void @_ZN6BigNumC2Ev(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(2004)) unnamed_addr #0 align 2

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_ZNK6BigNummlERKS_(ptr dead_on_unwind noalias nonnull writable sret(%class.BigNum) align 4 %0, ptr nocapture noundef nonnull readonly align 4 dereferenceable(2004) %1, ptr nocapture noundef nonnull readonly align 4 dereferenceable(2004) %2) local_unnamed_addr #0 align 2 {
  tail call void @_ZN6BigNumC2Ev(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(2004) %0)
  %4 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 2000
  %5 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %6 = icmp sgt i32 %5, 0
  br i1 %6, label %.preheader.lr.ph, label %._crit_edge38

.preheader.lr.ph:                                 ; preds = %3
  %7 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 2000
  %8 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %9 = icmp sgt i32 %8, 0
  br i1 %9, label %.preheader.us.preheader, label %._crit_edge38

.preheader.us.preheader:                          ; preds = %.preheader.lr.ph
  %wide.trip.count49 = zext nneg i32 %5 to i64
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %8 to i64
  br label %.preheader.us

.preheader.us:                                    ; preds = %.preheader.us.preheader, %._crit_edge.us.thread
  %indvars.iv46 = phi i64 [ 0, %.preheader.us.preheader ], [ %indvars.iv.next47, %._crit_edge.us.thread ]
  %10 = getelementptr inbounds [500 x i32], ptr %1, i64 0, i64 %indvars.iv46
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !10
  br label %.backedge

._crit_edge.us:                                   ; preds = %23
  %12 = add nuw nsw i64 %indvars.iv46, %wide.trip.count
  %13 = getelementptr inbounds [500 x i32], ptr %0, i64 0, i64 %12
  store i32 %24, ptr %13, align 4, !tbaa !10
  br label %._crit_edge.us.thread

._crit_edge.us.thread:                            ; preds = %.thread, %._crit_edge.us
  %indvars.iv.next47 = add nuw nsw i64 %indvars.iv46, 1
  %exitcond50.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next47, %wide.trip.count49
  br i1 %exitcond50.not, label %._crit_edge38, label %.preheader.us, !llvm.loop !11

.backedge:                                        ; preds = %.backedge.backedge, %.preheader.us
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.preheader.us ], [ %indvars.iv.be, %.backedge.backedge ]
  %.02834.us = phi i32 [ 0, %.preheader.us ], [ %.02834.us.be, %.backedge.backedge ]
  %14 = getelementptr inbounds [500 x i32], ptr %2, i64 0, i64 %indvars.iv
  %15 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !10
  %16 = mul nsw i32 %15, %11
  %17 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, %indvars.iv46
  %18 = getelementptr inbounds [500 x i32], ptr %0, i64 0, i64 %17
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !10
  %20 = add i32 %19, %.02834.us
  %21 = add i32 %20, %16
  %22 = icmp sgt i32 %21, 9999
  br i1 %22, label %23, label %.thread

23:                                               ; preds = %.backedge
  %24 = udiv i32 %21, 10000
  %.neg.us = mul nsw i32 %24, -10000
  %25 = add nsw i32 %.neg.us, %21
  store i32 %25, ptr %18, align 4, !tbaa !10
  %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.us, label %.backedge.backedge

.backedge.backedge:                               ; preds = %23, %.thread
  %indvars.iv.be = phi i64 [ %indvars.iv.next, %23 ], [ %indvars.iv.next56, %.thread ]
  %.02834.us.be = phi i32 [ %24, %23 ], [ 0, %.thread ]
  br label %.backedge, !llvm.loop !13

.thread:                                          ; preds = %.backedge
  store i32 %21, ptr %18, align 4, !tbaa !10
  %indvars.iv.next56 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not57 = icmp eq i64 %indvars.iv.next56, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not57, label %._crit_edge.us.thread, label %.backedge.backedge

._crit_edge38:                                    ; preds = %._crit_edge.us.thread, %.preheader.lr.ph, %3
  %.027.lcssa = phi i32 [ undef, %3 ], [ 0, %.preheader.lr.ph ], [ %8, %._crit_edge.us.thread ]
  %.0.lcssa = phi i32 [ 0, %3 ], [ %5, %.preheader.lr.ph ], [ %5, %._crit_edge.us.thread ]
  %26 = add i32 %.0.lcssa, %.027.lcssa
  %27 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 2000
  %28 = sext i32 %26 to i64
  br label %29

29:                                               ; preds = %29, %._crit_edge38
  %indvars.iv51 = phi i64 [ %indvars.iv.next52, %29 ], [ %28, %._crit_edge38 ]
  %30 = trunc nsw i64 %indvars.iv51 to i32
  store i32 %30, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next52 = add nsw i64 %indvars.iv51, -1
  %31 = getelementptr inbounds [500 x i32], ptr %0, i64 0, i64 %indvars.iv.next52
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !10
  %33 = icmp eq i32 %32, 0
  %34 = icmp sgt i64 %indvars.iv51, 1
  %35 = and i1 %34, %33
  br i1 %35, label %29, label %36, !llvm.loop !14

36:                                               ; preds = %29
  ret void
}

attributes #0 = { 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" }

!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, !9, i64 2000}
!6 = !{!"_ZTS6BigNum", !7, i64 0, !9, i64 2000}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!"int", !7, i64 0}
!10 = !{!9, !9, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}
!14 = distinct !{!14, !12}


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