; LLVM IR from ritikbanger/Hacktoberfest2022-DSA :: 02. Bit Magic/Q8.ll (Z5solvei)

; 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: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z5solvei(i32 noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #2
  store i32 0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  store i32 31, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %6

6:                                                ; preds = %22, %1
  %7 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %8 = icmp sge i32 %7, 0
  br i1 %8, label %10, label %9

9:                                                ; preds = %6
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #2
  br label %25

10:                                               ; preds = %6
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  %11 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %12 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %13 = ashr i32 %11, %12
  store i32 %13, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %14 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %15 = and i32 %14, 1
  %16 = icmp ne i32 %15, 0
  br i1 %16, label %17, label %18

17:                                               ; preds = %10
  store i32 0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %21

18:                                               ; preds = %10
  %19 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %20 = add nsw i32 %19, 1
  store i32 %20, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %21

21:                                               ; preds = %18, %17
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  br label %22

22:                                               ; preds = %21
  %23 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %24 = add nsw i32 %23, -1
  store i32 %24, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %6, !llvm.loop !9

25:                                               ; preds = %9
  %26 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #2
  ret i32 %26
}

; 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 = { 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 = { 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"}


; 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: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(none) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z5solvei(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %.not = icmp sgt i32 %0, -1
  %2 = and i32 %0, 1073741824
  %.not.1 = icmp eq i32 %2, 0
  %3 = and i32 %0, 536870912
  %.not.2 = icmp eq i32 %3, 0
  %4 = and i32 %0, 268435456
  %.not.3 = icmp eq i32 %4, 0
  %5 = and i32 %0, 134217728
  %.not.4 = icmp eq i32 %5, 0
  %6 = and i32 %0, 67108864
  %.not.5 = icmp eq i32 %6, 0
  %7 = and i32 %0, 33554432
  %.not.6 = icmp eq i32 %7, 0
  %8 = and i32 %0, 16777216
  %.not.7 = icmp eq i32 %8, 0
  %9 = and i32 %0, 8388608
  %.not.8 = icmp eq i32 %9, 0
  %10 = and i32 %0, 4194304
  %.not.9 = icmp eq i32 %10, 0
  %11 = and i32 %0, 2097152
  %.not.10 = icmp eq i32 %11, 0
  %12 = and i32 %0, 1048576
  %.not.11 = icmp eq i32 %12, 0
  %13 = and i32 %0, 524288
  %.not.12 = icmp eq i32 %13, 0
  %14 = and i32 %0, 262144
  %.not.13 = icmp eq i32 %14, 0
  %15 = and i32 %0, 131072
  %.not.14 = icmp eq i32 %15, 0
  %16 = and i32 %0, 65536
  %.not.15 = icmp eq i32 %16, 0
  %17 = insertelement <16 x i32> poison, i32 %0, i64 0
  %18 = shufflevector <16 x i32> %17, <16 x i32> poison, <16 x i32> zeroinitializer
  %19 = and <16 x i32> %18, <i32 1, i32 2, i32 4, i32 8, i32 16, i32 32, i32 64, i32 128, i32 256, i32 512, i32 1024, i32 2048, i32 4096, i32 8192, i32 16384, i32 32768>
  %20 = select i1 %.not, i32 32, i32 31
  %21 = select i1 %.not.1, i32 %20, i32 30
  %22 = select i1 %.not.2, i32 %21, i32 29
  %23 = select i1 %.not.3, i32 %22, i32 28
  %24 = select i1 %.not.4, i32 %23, i32 27
  %25 = select i1 %.not.5, i32 %24, i32 26
  %26 = select i1 %.not.6, i32 %25, i32 25
  %27 = select i1 %.not.7, i32 %26, i32 24
  %28 = select i1 %.not.8, i32 %27, i32 23
  %29 = select i1 %.not.9, i32 %28, i32 22
  %30 = select i1 %.not.10, i32 %29, i32 21
  %31 = select i1 %.not.11, i32 %30, i32 20
  %32 = select i1 %.not.12, i32 %31, i32 19
  %33 = select i1 %.not.13, i32 %32, i32 18
  %34 = select i1 %.not.14, i32 %33, i32 17
  %35 = select i1 %.not.15, i32 %34, i32 16
  %36 = icmp eq <16 x i32> %19, zeroinitializer
  %37 = extractelement <16 x i1> %36, i64 15
  %38 = select i1 %37, i32 %35, i32 15
  %39 = extractelement <16 x i1> %36, i64 14
  %40 = select i1 %39, i32 %38, i32 14
  %41 = extractelement <16 x i1> %36, i64 13
  %42 = select i1 %41, i32 %40, i32 13
  %43 = extractelement <16 x i1> %36, i64 12
  %44 = select i1 %43, i32 %42, i32 12
  %45 = extractelement <16 x i1> %36, i64 11
  %46 = select i1 %45, i32 %44, i32 11
  %47 = extractelement <16 x i1> %36, i64 10
  %48 = select i1 %47, i32 %46, i32 10
  %49 = extractelement <16 x i1> %36, i64 9
  %50 = select i1 %49, i32 %48, i32 9
  %51 = extractelement <16 x i1> %36, i64 8
  %52 = select i1 %51, i32 %50, i32 8
  %53 = extractelement <16 x i1> %36, i64 7
  %54 = select i1 %53, i32 %52, i32 7
  %55 = extractelement <16 x i1> %36, i64 6
  %56 = select i1 %55, i32 %54, i32 6
  %57 = extractelement <16 x i1> %36, i64 5
  %58 = select i1 %57, i32 %56, i32 5
  %59 = extractelement <16 x i1> %36, i64 4
  %60 = select i1 %59, i32 %58, i32 4
  %61 = extractelement <16 x i1> %36, i64 3
  %62 = select i1 %61, i32 %60, i32 3
  %63 = extractelement <16 x i1> %36, i64 2
  %64 = select i1 %63, i32 %62, i32 2
  %65 = extractelement <16 x i1> %36, i64 1
  %66 = select i1 %65, i32 %64, i32 1
  %67 = extractelement <16 x i1> %36, i64 0
  %.1.31 = select i1 %67, i32 %66, i32 0
  ret i32 %.1.31
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(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)"}


; Effective O3 passes: GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,LCSSAPass,LoopRotatePass,PostOrderFunctionAttrsPass,SCCPPass,SLPVectorizerPass,SROAPass,SimplifyCFGPass