; LLVM IR from AlgoGenesis/C :: Backtracking Algorithms/Word Search in a 2D Grid (Program)

; 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.Board = type { [3 x [4 x i8]], i32, i32 }

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local zeroext i1 @backtrack(ptr noundef %0, ptr noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3, i32 noundef %4) #0 {
  %6 = alloca i1, align 1
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i8, align 1
  %13 = alloca i8, align 1
  store ptr %0, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  store i32 %3, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  store i32 %4, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %14 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %15 = sext i32 %14 to i64
  %16 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %17 = call i64 @strlen(ptr noundef %16) #3
  %18 = icmp eq i64 %15, %17
  br i1 %18, label %19, label %20

19:                                               ; preds = %5
  store i1 true, ptr %6, align 1
  br label %124

20:                                               ; preds = %5
  %21 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %22 = icmp slt i32 %21, 0
  br i1 %22, label %56, label %23

23:                                               ; preds = %20
  %24 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %25 = icmp slt i32 %24, 0
  br i1 %25, label %56, label %26

26:                                               ; preds = %23
  %27 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %28 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %29 = getelementptr inbounds %struct.Board, ptr %28, i32 0, i32 1
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !11
  %31 = icmp sge i32 %27, %30
  br i1 %31, label %56, label %32

32:                                               ; preds = %26
  %33 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %34 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %35 = getelementptr inbounds %struct.Board, ptr %34, i32 0, i32 2
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !13
  %37 = icmp sge i32 %33, %36
  br i1 %37, label %56, label %38

38:                                               ; preds = %32
  %39 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %40 = getelementptr inbounds %struct.Board, ptr %39, i32 0, i32 0
  %41 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds [3 x [4 x i8]], ptr %40, i64 0, i64 %42
  %44 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds [4 x i8], ptr %43, i64 0, i64 %45
  %47 = load i8, ptr %46, align 1, !tbaa !14
  %48 = sext i8 %47 to i32
  %49 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %50 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %51 = sext i32 %50 to i64
  %52 = getelementptr inbounds i8, ptr %49, i64 %51
  %53 = load i8, ptr %52, align 1, !tbaa !14
  %54 = sext i8 %53 to i32
  %55 = icmp ne i32 %48, %54
  br i1 %55, label %56, label %57

56:                                               ; preds = %38, %32, %26, %23, %20
  store i1 false, ptr %6, align 1
  br label %124

57:                                               ; preds = %38
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %12) #4
  %58 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %59 = getelementptr inbounds %struct.Board, ptr %58, i32 0, i32 0
  %60 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = getelementptr inbounds [3 x [4 x i8]], ptr %59, i64 0, i64 %61
  %63 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %64 = sext i32 %63 to i64
  %65 = getelementptr inbounds [4 x i8], ptr %62, i64 0, i64 %64
  %66 = load i8, ptr %65, align 1, !tbaa !14
  store i8 %66, ptr %12, align 1, !tbaa !14
  %67 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %68 = getelementptr inbounds %struct.Board, ptr %67, i32 0, i32 0
  %69 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds [3 x [4 x i8]], ptr %68, i64 0, i64 %70
  %72 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %73 = sext i32 %72 to i64
  %74 = getelementptr inbounds [4 x i8], ptr %71, i64 0, i64 %73
  store i8 42, ptr %74, align 1, !tbaa !14
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %13) #4
  %75 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %76 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %77 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %78 = add nsw i32 %77, 1
  %79 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %80 = sub nsw i32 %79, 1
  %81 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %82 = call zeroext i1 @backtrack(ptr noundef %75, ptr noundef %76, i32 noundef %78, i32 noundef %80, i32 noundef %81)
  br i1 %82, label %110, label %83

83:                                               ; preds = %57
  %84 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %85 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %86 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %87 = add nsw i32 %86, 1
  %88 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %89 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %90 = sub nsw i32 %89, 1
  %91 = call zeroext i1 @backtrack(ptr noundef %84, ptr noundef %85, i32 noundef %87, i32 noundef %88, i32 noundef %90)
  br i1 %91, label %110, label %92

92:                                               ; preds = %83
  %93 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %94 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %95 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %96 = add nsw i32 %95, 1
  %97 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %98 = add nsw i32 %97, 1
  %99 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %100 = call zeroext i1 @backtrack(ptr noundef %93, ptr noundef %94, i32 noundef %96, i32 noundef %98, i32 noundef %99)
  br i1 %100, label %110, label %101

101:                                              ; preds = %92
  %102 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %103 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %104 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %105 = add nsw i32 %104, 1
  %106 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %107 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %108 = add nsw i32 %107, 1
  %109 = call zeroext i1 @backtrack(ptr noundef %102, ptr noundef %103, i32 noundef %105, i32 noundef %106, i32 noundef %108)
  br label %110

110:                                              ; preds = %101, %92, %83, %57
  %111 = phi i1 [ true, %92 ], [ true, %83 ], [ true, %57 ], [ %109, %101 ]
  %112 = zext i1 %111 to i8
  store i8 %112, ptr %13, align 1, !tbaa !15
  %113 = load i8, ptr %12, align 1, !tbaa !14
  %114 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %115 = getelementptr inbounds %struct.Board, ptr %114, i32 0, i32 0
  %116 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %117 = sext i32 %116 to i64
  %118 = getelementptr inbounds [3 x [4 x i8]], ptr %115, i64 0, i64 %117
  %119 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %120 = sext i32 %119 to i64
  %121 = getelementptr inbounds [4 x i8], ptr %118, i64 0, i64 %120
  store i8 %113, ptr %121, align 1, !tbaa !14
  %122 = load i8, ptr %13, align 1, !tbaa !15, !range !17, !noundef !18
  %123 = trunc i8 %122 to i1
  store i1 %123, ptr %6, align 1
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %13) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %12) #4
  br label %124

124:                                              ; preds = %110, %56, %19
  %125 = load i1, ptr %6, align 1
  ret i1 %125
}

; Function Attrs: nounwind willreturn memory(read)
declare i64 @strlen(ptr noundef) #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

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 = { nounwind willreturn memory(read) "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 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #3 = { nounwind willreturn memory(read) }
attributes #4 = { 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/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !10, i64 12}
!12 = !{!"", !7, i64 0, !10, i64 12, !10, i64 16}
!13 = !{!12, !10, i64 16}
!14 = !{!7, !7, i64 0}
!15 = !{!16, !16, i64 0}
!16 = !{!"_Bool", !7, i64 0}
!17 = !{i8 0, i8 2}
!18 = !{}


; 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 memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local zeroext i1 @backtrack(ptr noundef %0, ptr noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3, i32 noundef %4) local_unnamed_addr #0 {
  %6 = sext i32 %2 to i64
  %7 = tail call i64 @strlen(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) %1) #2
  %8 = icmp eq i64 %7, %6
  br i1 %8, label %39, label %9

9:                                                ; preds = %5
  %10 = or i32 %4, %3
  %or.cond.not = icmp sgt i32 %10, -1
  br i1 %or.cond.not, label %11, label %39

11:                                               ; preds = %9
  %12 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 12
  %13 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp sgt i32 %13, %3
  br i1 %.not, label %14, label %39

14:                                               ; preds = %11
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !10
  %.not48 = icmp sgt i32 %16, %4
  br i1 %.not48, label %17, label %39

17:                                               ; preds = %14
  %18 = zext nneg i32 %3 to i64
  %19 = zext nneg i32 %4 to i64
  %20 = getelementptr inbounds [3 x [4 x i8]], ptr %0, i64 0, i64 %18, i64 %19
  %21 = load i8, ptr %20, align 1, !tbaa !11
  %22 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %6
  %23 = load i8, ptr %22, align 1, !tbaa !11
  %.not49 = icmp eq i8 %21, %23
  br i1 %.not49, label %24, label %39

24:                                               ; preds = %17
  store i8 42, ptr %20, align 1, !tbaa !11
  %25 = add nsw i32 %2, 1
  %26 = add nsw i32 %3, -1
  %27 = tail call zeroext i1 @backtrack(ptr noundef nonnull %0, ptr noundef nonnull %1, i32 noundef %25, i32 noundef %26, i32 noundef %4)
  br i1 %27, label %37, label %28

28:                                               ; preds = %24
  %29 = add nsw i32 %4, -1
  %30 = tail call zeroext i1 @backtrack(ptr noundef nonnull %0, ptr noundef nonnull %1, i32 noundef %25, i32 noundef %3, i32 noundef %29)
  br i1 %30, label %37, label %31

31:                                               ; preds = %28
  %32 = add nuw nsw i32 %3, 1
  %33 = tail call zeroext i1 @backtrack(ptr noundef nonnull %0, ptr noundef nonnull %1, i32 noundef %25, i32 noundef %32, i32 noundef %4)
  br i1 %33, label %37, label %34

34:                                               ; preds = %31
  %35 = add nuw nsw i32 %4, 1
  %36 = tail call zeroext i1 @backtrack(ptr noundef nonnull %0, ptr noundef nonnull %1, i32 noundef %25, i32 noundef %3, i32 noundef %35)
  br label %37

37:                                               ; preds = %34, %31, %28, %24
  %38 = phi i1 [ true, %31 ], [ true, %28 ], [ true, %24 ], [ %36, %34 ]
  store i8 %21, ptr %20, align 1, !tbaa !11
  br label %39

39:                                               ; preds = %9, %11, %14, %17, %5, %37
  %.0 = phi i1 [ %38, %37 ], [ true, %5 ], [ false, %17 ], [ false, %14 ], [ false, %11 ], [ false, %9 ]
  ret i1 %.0
}

; Function Attrs: mustprogress nofree nounwind willreturn memory(argmem: read)
declare i64 @strlen(ptr nocapture noundef) local_unnamed_addr #1

attributes #0 = { nofree nounwind memory(argmem: readwrite) 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 nofree nounwind willreturn memory(argmem: read) "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 willreturn memory(read) }

!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 12}
!6 = !{!"", !7, i64 0, !9, i64 12, !9, i64 16}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!"int", !7, i64 0}
!10 = !{!6, !9, i64 16}
!11 = !{!7, !7, i64 0}


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass