; LLVM IR from lzyrapx/Competitive-Programming :: HDUOJ/5724.ll (Z3geti)

; 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"

@d = external dso_local global [25 x i32], align 16
@f = external dso_local global [1050000 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z3geti(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
  %7 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #3
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #3
  store i32 1, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %8

8:                                                ; preds = %19, %1
  %9 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %10 = icmp sle i32 %9, 20
  br i1 %10, label %11, label %22

11:                                               ; preds = %8
  %12 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %13 = shl i32 1, %12
  %14 = sub nsw i32 %13, 1
  %15 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %16 = icmp eq i32 %14, %15
  br i1 %16, label %17, label %18

17:                                               ; preds = %11
  store i32 0, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %7, align 4
  br label %79

18:                                               ; preds = %11
  br label %19

19:                                               ; preds = %18
  %20 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %21 = add nsw i32 %20, 1
  store i32 %21, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %8, !llvm.loop !9

22:                                               ; preds = %8
  call void @llvm.memset.p0.i64(ptr align 16 @d, i8 0, i64 100, i1 false)
  store i32 0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %23

23:                                               ; preds = %59, %22
  %24 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %25 = icmp slt i32 %24, 20
  br i1 %25, label %26, label %62

26:                                               ; preds = %23
  %27 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %28 = shl i32 1, %27
  %29 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %30 = icmp sgt i32 %28, %29
  br i1 %30, label %31, label %32

31:                                               ; preds = %26
  br label %62

32:                                               ; preds = %26
  %33 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %34 = shl i32 1, %33
  %35 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %36 = and i32 %34, %35
  %37 = icmp eq i32 %36, 0
  br i1 %37, label %38, label %40

38:                                               ; preds = %32
  store i32 1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %39, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %57

40:                                               ; preds = %32
  %41 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %42 = icmp ne i32 %41, 0
  br i1 %42, label %43, label %56

43:                                               ; preds = %40
  %44 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %46 = shl i32 1, %45
  %47 = sub nsw i32 %44, %46
  %48 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %49 = shl i32 1, %48
  %50 = add nsw i32 %47, %49
  %51 = sext i32 %50 to i64
  %52 = getelementptr inbounds [1050000 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %51
  %53 = load i32, ptr %52, align 4, !tbaa !5
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds [25 x i32], ptr @d, i64 0, i64 %54
  store i32 1, ptr %55, align 4, !tbaa !5
  br label %56

56:                                               ; preds = %43, %40
  br label %57

57:                                               ; preds = %56, %38
  br label %58

58:                                               ; preds = %57
  br label %59

59:                                               ; preds = %58
  %60 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %61 = add nsw i32 %60, 1
  store i32 %61, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %23, !llvm.loop !11

62:                                               ; preds = %31, %23
  store i32 0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %63

63:                                               ; preds = %75, %62
  %64 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %65 = icmp slt i32 %64, 25
  br i1 %65, label %66, label %78

66:                                               ; preds = %63
  %67 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds [25 x i32], ptr @d, i64 0, i64 %68
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !5
  %71 = icmp ne i32 %70, 0
  br i1 %71, label %74, label %72

72:                                               ; preds = %66
  %73 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %73, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %7, align 4
  br label %79

74:                                               ; preds = %66
  br label %75

75:                                               ; preds = %74
  %76 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %77 = add nsw i32 %76, 1
  store i32 %77, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %63, !llvm.loop !12

78:                                               ; preds = %63
  unreachable

79:                                               ; preds = %72, %17
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #3
  %80 = load i32, ptr %2, align 4
  ret i32 %80
}

; 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 nounwind willreturn memory(argmem: write)
declare void @llvm.memset.p0.i64(ptr nocapture writeonly, i8, i64, i1 immarg) #2

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

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" }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #2 = { nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write) }
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 = !{!"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}
!12 = distinct !{!12, !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"

@d = external dso_local local_unnamed_addr global [25 x i32], align 16
@f = external dso_local local_unnamed_addr global [1050000 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: write) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z3geti(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  switch i32 %0, label %2 [
    i32 1, label %.loopexit
    i32 3, label %.loopexit
    i32 7, label %.loopexit
    i32 15, label %.loopexit
    i32 31, label %.loopexit
    i32 63, label %.loopexit
    i32 127, label %.loopexit
    i32 255, label %.loopexit
    i32 511, label %.loopexit
    i32 1023, label %.loopexit
    i32 2047, label %.loopexit
    i32 4095, label %.loopexit
    i32 8191, label %.loopexit
    i32 16383, label %.loopexit
    i32 32767, label %.loopexit
    i32 65535, label %.loopexit
    i32 131071, label %.loopexit
    i32 262143, label %.loopexit
    i32 524287, label %.loopexit
    i32 1048575, label %.loopexit
  ]

2:                                                ; preds = %1
  tail call void @llvm.memset.p0.i64(ptr noundef nonnull align 16 dereferenceable(100) @d, i8 0, i64 100, i1 false)
  br label %3

3:                                                ; preds = %2, %19
  %.032 = phi i32 [ undef, %2 ], [ %.1, %19 ]
  %.02031 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %.121, %19 ]
  %.12330 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %20, %19 ]
  %4 = shl nuw nsw i32 1, %.12330
  %5 = icmp sgt i32 %4, %0
  br i1 %5, label %.preheader, label %6

6:                                                ; preds = %3
  %7 = and i32 %4, %0
  %8 = icmp eq i32 %7, 0
  br i1 %8, label %19, label %9

9:                                                ; preds = %6
  %.not = icmp eq i32 %.02031, 0
  br i1 %.not, label %19, label %10

10:                                               ; preds = %9
  %11 = sub i32 %0, %4
  %12 = shl nuw i32 1, %.032
  %13 = add nsw i32 %11, %12
  %14 = sext i32 %13 to i64
  %15 = getelementptr inbounds [1050000 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %14
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %17 = sext i32 %16 to i64
  %18 = getelementptr inbounds [25 x i32], ptr @d, i64 0, i64 %17
  store i32 1, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  br label %19

19:                                               ; preds = %6, %9, %10
  %.121 = phi i32 [ 1, %10 ], [ 0, %9 ], [ 1, %6 ]
  %.1 = phi i32 [ %.032, %10 ], [ %.032, %9 ], [ %.12330, %6 ]
  %20 = add nuw nsw i32 %.12330, 1
  %exitcond.not = icmp eq i32 %20, 20
  br i1 %exitcond.not, label %.preheader, label %3, !llvm.loop !9

.preheader:                                       ; preds = %3, %19
  br label %21

21:                                               ; preds = %.preheader, %21
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %21 ], [ 0, %.preheader ]
  %22 = icmp ult i64 %indvars.iv, 25
  tail call void @llvm.assume(i1 %22)
  %23 = getelementptr inbounds [25 x i32], ptr @d, i64 0, i64 %indvars.iv
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  %.not27 = icmp eq i32 %24, 0
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  br i1 %.not27, label %.loopexit.loopexit, label %21, !llvm.loop !11

.loopexit.loopexit:                               ; preds = %21
  %25 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %1, %1, %1, %1, %1, %1, %1, %1, %1, %1, %1, %1, %1, %1, %1, %1, %1, %1, %1, %1, %.loopexit.loopexit
  %.024 = phi i32 [ %25, %.loopexit.loopexit ], [ 0, %1 ], [ 0, %1 ], [ 0, %1 ], [ 0, %1 ], [ 0, %1 ], [ 0, %1 ], [ 0, %1 ], [ 0, %1 ], [ 0, %1 ], [ 0, %1 ], [ 0, %1 ], [ 0, %1 ], [ 0, %1 ], [ 0, %1 ], [ 0, %1 ], [ 0, %1 ], [ 0, %1 ], [ 0, %1 ], [ 0, %1 ], [ 0, %1 ]
  ret i32 %.024
}

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write)
declare void @llvm.memset.p0.i64(ptr nocapture writeonly, i8, i64, i1 immarg) #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(inaccessiblemem: write)
declare void @llvm.assume(i1 noundef) #2

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: write) 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 nounwind willreturn memory(argmem: write) }
attributes #2 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(inaccessiblemem: write) }

!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,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass