; LLVM IR from AlgoGenesis/C :: StackQueues/Balanced Parentheses Checker (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"

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

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local zeroext i1 @isBalanced(ptr noundef %0) #1 {
  %2 = alloca i1, align 1
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i8, align 1
  %8 = alloca i8, align 1
  %9 = alloca i8, align 1
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #2
  %10 = call ptr @createStack()
  store ptr %10, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %11

11:                                               ; preds = %94, %1
  %12 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %13 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %14 = sext i32 %13 to i64
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %12, i64 %14
  %16 = load i8, ptr %15, align 1, !tbaa !11
  %17 = sext i8 %16 to i32
  %18 = icmp ne i32 %17, 0
  br i1 %18, label %20, label %19

19:                                               ; preds = %11
  store i32 2, ptr %6, align 4
  br label %97

20:                                               ; preds = %11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %7) #2
  %21 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %22 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds i8, ptr %21, i64 %23
  %25 = load i8, ptr %24, align 1, !tbaa !11
  store i8 %25, ptr %7, align 1, !tbaa !11
  %26 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !11
  %27 = sext i8 %26 to i32
  %28 = icmp eq i32 %27, 40
  br i1 %28, label %37, label %29

29:                                               ; preds = %20
  %30 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !11
  %31 = sext i8 %30 to i32
  %32 = icmp eq i32 %31, 123
  br i1 %32, label %37, label %33

33:                                               ; preds = %29
  %34 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !11
  %35 = sext i8 %34 to i32
  %36 = icmp eq i32 %35, 91
  br i1 %36, label %37, label %40

37:                                               ; preds = %33, %29, %20
  %38 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %39 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !11
  call void @push(ptr noundef %38, i8 noundef signext %39)
  br label %90

40:                                               ; preds = %33
  %41 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !11
  %42 = sext i8 %41 to i32
  %43 = icmp eq i32 %42, 41
  br i1 %43, label %52, label %44

44:                                               ; preds = %40
  %45 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !11
  %46 = sext i8 %45 to i32
  %47 = icmp eq i32 %46, 125
  br i1 %47, label %52, label %48

48:                                               ; preds = %44
  %49 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !11
  %50 = sext i8 %49 to i32
  %51 = icmp eq i32 %50, 93
  br i1 %51, label %52, label %89

52:                                               ; preds = %48, %44, %40
  %53 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %54 = call zeroext i1 @isEmpty(ptr noundef %53)
  br i1 %54, label %55, label %57

55:                                               ; preds = %52
  %56 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @freeStack(ptr noundef %56)
  store i1 false, ptr %2, align 1
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %91

57:                                               ; preds = %52
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %8) #2
  %58 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %59 = call signext i8 @pop(ptr noundef %58)
  store i8 %59, ptr %8, align 1, !tbaa !11
  %60 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !11
  %61 = sext i8 %60 to i32
  %62 = icmp eq i32 %61, 41
  br i1 %62, label %63, label %67

63:                                               ; preds = %57
  %64 = load i8, ptr %8, align 1, !tbaa !11
  %65 = sext i8 %64 to i32
  %66 = icmp ne i32 %65, 40
  br i1 %66, label %83, label %67

67:                                               ; preds = %63, %57
  %68 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !11
  %69 = sext i8 %68 to i32
  %70 = icmp eq i32 %69, 125
  br i1 %70, label %71, label %75

71:                                               ; preds = %67
  %72 = load i8, ptr %8, align 1, !tbaa !11
  %73 = sext i8 %72 to i32
  %74 = icmp ne i32 %73, 123
  br i1 %74, label %83, label %75

75:                                               ; preds = %71, %67
  %76 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !11
  %77 = sext i8 %76 to i32
  %78 = icmp eq i32 %77, 93
  br i1 %78, label %79, label %85

79:                                               ; preds = %75
  %80 = load i8, ptr %8, align 1, !tbaa !11
  %81 = sext i8 %80 to i32
  %82 = icmp ne i32 %81, 91
  br i1 %82, label %83, label %85

83:                                               ; preds = %79, %71, %63
  %84 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @freeStack(ptr noundef %84)
  store i1 false, ptr %2, align 1
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %86

85:                                               ; preds = %79, %75
  store i32 0, ptr %6, align 4
  br label %86

86:                                               ; preds = %85, %83
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %8) #2
  %87 = load i32, ptr %6, align 4
  switch i32 %87, label %91 [
    i32 0, label %88
  ]

88:                                               ; preds = %86
  br label %89

89:                                               ; preds = %88, %48
  br label %90

90:                                               ; preds = %89, %37
  store i32 0, ptr %6, align 4
  br label %91

91:                                               ; preds = %90, %86, %55
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %7) #2
  %92 = load i32, ptr %6, align 4
  switch i32 %92, label %97 [
    i32 0, label %93
  ]

93:                                               ; preds = %91
  br label %94

94:                                               ; preds = %93
  %95 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %96 = add nsw i32 %95, 1
  store i32 %96, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %11, !llvm.loop !12

97:                                               ; preds = %91, %19
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  %98 = load i32, ptr %6, align 4
  switch i32 %98, label %106 [
    i32 2, label %99
  ]

99:                                               ; preds = %97
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %9) #2
  %100 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %101 = call zeroext i1 @isEmpty(ptr noundef %100)
  %102 = zext i1 %101 to i8
  store i8 %102, ptr %9, align 1, !tbaa !14
  %103 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @freeStack(ptr noundef %103)
  %104 = load i8, ptr %9, align 1, !tbaa !14, !range !16, !noundef !17
  %105 = trunc i8 %104 to i1
  store i1 %105, ptr %2, align 1
  store i32 1, ptr %6, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %9) #2
  br label %106

106:                                              ; preds = %99, %97
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #2
  %107 = load i1, ptr %2, align 1
  ret i1 %107
}

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

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local ptr @createStack() #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local zeroext i1 @isEmpty(ptr noundef) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local void @push(ptr noundef, i8 noundef signext) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local signext i8 @pop(ptr noundef) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local void @freeStack(ptr noundef) #1

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 = !{!"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 = !{!7, !7, i64 0}
!12 = distinct !{!12, !13}
!13 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!14 = !{!15, !15, i64 0}
!15 = !{!"_Bool", !7, i64 0}
!16 = !{i8 0, i8 2}
!17 = !{}


; 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: nounwind uwtable
define dso_local zeroext i1 @isBalanced(ptr nocapture noundef readonly %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = tail call ptr @createStack()
  br label %3

3:                                                ; preds = %18, %1
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %18 ], [ 0, %1 ]
  %4 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %5 = load i8, ptr %4, align 1, !tbaa !5
  switch i8 %5, label %7 [
    i8 0, label %.critedge59
    i8 123, label %6
    i8 91, label %6
    i8 40, label %6
  ]

6:                                                ; preds = %3, %3, %3
  tail call void @push(ptr noundef %2, i8 noundef signext %5)
  br label %18

7:                                                ; preds = %3
  %8 = icmp eq i8 %5, 41
  %9 = icmp eq i8 %5, 125
  %10 = icmp eq i8 %5, 93
  switch i8 %5, label %18 [
    i8 125, label %11
    i8 93, label %11
    i8 41, label %11
  ]

11:                                               ; preds = %7, %7, %7
  %12 = tail call zeroext i1 @isEmpty(ptr noundef %2)
  br i1 %12, label %.critedge58, label %13

13:                                               ; preds = %11
  %14 = tail call signext i8 @pop(ptr noundef %2)
  %15 = icmp ne i8 %14, 40
  %or.cond16 = select i1 %8, i1 %15, i1 false
  %16 = icmp ne i8 %14, 123
  %or.cond19 = select i1 %9, i1 %16, i1 false
  %or.cond = select i1 %or.cond16, i1 true, i1 %or.cond19
  %17 = icmp ne i8 %14, 91
  %or.cond22 = select i1 %10, i1 %17, i1 false
  %or.cond56 = select i1 %or.cond, i1 true, i1 %or.cond22
  br i1 %or.cond56, label %.critedge58, label %18

18:                                               ; preds = %13, %7, %6
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  br label %3, !llvm.loop !8

.critedge59:                                      ; preds = %3
  %19 = tail call zeroext i1 @isEmpty(ptr noundef %2)
  br label %.critedge58

.critedge58:                                      ; preds = %13, %11, %.critedge59
  %.5 = phi i1 [ %19, %.critedge59 ], [ false, %11 ], [ false, %13 ]
  tail call void @freeStack(ptr noundef %2)
  ret i1 %.5
}

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local ptr @createStack() local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local zeroext i1 @isEmpty(ptr noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local void @push(ptr noundef, i8 noundef signext) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local signext i8 @pop(ptr noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local void @freeStack(ptr noundef) local_unnamed_addr #0

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" }

!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 = !{!"omnipotent char", !7, i64 0}
!7 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!8 = distinct !{!8, !9}
!9 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass