; LLVM IR from ritikbanger/Hacktoberfest2022-DSA :: 05. Searching/BinarySearch.ll (Z4srchPiiii)

; 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 uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z4srchPiiii(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) #0 {
  %5 = alloca i32, align 4
  %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 %6, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 %3, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %12 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %13 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %14 = icmp sge i32 %12, %13
  br i1 %14, label %15, label %77

15:                                               ; preds = %4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %16 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %17 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %18 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %19 = sub nsw i32 %17, %18
  %20 = sdiv i32 %19, 2
  %21 = add nsw i32 %16, %20
  store i32 %21, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %22 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %23 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 %24
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !9
  %27 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %28 = icmp eq i32 %26, %27
  br i1 %28, label %29, label %54

29:                                               ; preds = %15
  %30 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %31 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %32 = icmp eq i32 %30, %31
  br i1 %32, label %33, label %35

33:                                               ; preds = %29
  %34 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  store i32 %34, ptr %5, align 4
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %76

35:                                               ; preds = %29
  br label %36

36:                                               ; preds = %49, %35
  %37 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %38 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = getelementptr inbounds i32, ptr %37, i64 %39
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !9
  %42 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %43 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %44 = sub nsw i32 %43, 1
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds i32, ptr %42, i64 %45
  %47 = load i32, ptr %46, align 4, !tbaa !9
  %48 = icmp eq i32 %41, %47
  br i1 %48, label %49, label %52

49:                                               ; preds = %36
  %50 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %51 = add nsw i32 %50, -1
  store i32 %51, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %36

52:                                               ; preds = %36
  %53 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  store i32 %53, ptr %5, align 4
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %76

54:                                               ; preds = %15
  %55 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %56 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds i32, ptr %55, i64 %57
  %59 = load i32, ptr %58, align 4, !tbaa !9
  %60 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %61 = icmp sgt i32 %59, %60
  br i1 %61, label %62, label %69

62:                                               ; preds = %54
  %63 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %64 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %65 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %66 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %67 = sub nsw i32 %66, 1
  %68 = call noundef i32 @_Z4srchPiiii(ptr noundef %63, i32 noundef %64, i32 noundef %65, i32 noundef %67)
  store i32 %68, ptr %5, align 4
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %76

69:                                               ; preds = %54
  %70 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %71 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %72 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %73 = add nsw i32 %72, 1
  %74 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %75 = call noundef i32 @_Z4srchPiiii(ptr noundef %70, i32 noundef %71, i32 noundef %73, i32 noundef %74)
  store i32 %75, ptr %5, align 4
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %76

76:                                               ; preds = %69, %62, %52, %33
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %78

77:                                               ; preds = %4
  store i32 -1, ptr %5, align 4
  br label %78

78:                                               ; preds = %77, %76
  %79 = load i32, ptr %5, align 4
  ret i32 %79
}

; 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 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 = !{!"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}


; 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(argmem: read) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z4srchPiiii(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %.not4446 = icmp slt i32 %3, %2
  br i1 %.not4446, label %.loopexit, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %4, %tailrecurse.outer
  %.tr37.ph48 = phi i32 [ %.tr3745, %tailrecurse.outer ], [ %3, %4 ]
  %.tr36.ph47 = phi i32 [ %26, %tailrecurse.outer ], [ %2, %4 ]
  br label %5

5:                                                ; preds = %.lr.ph, %tailrecurse
  %.tr3745 = phi i32 [ %.tr37.ph48, %.lr.ph ], [ %25, %tailrecurse ]
  %6 = sub nsw i32 %.tr3745, %.tr36.ph47
  %7 = sdiv i32 %6, 2
  %8 = add nsw i32 %7, %.tr36.ph47
  %9 = sext i32 %8 to i64
  %10 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %9
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %12 = icmp eq i32 %11, %1
  br i1 %12, label %13, label %23

13:                                               ; preds = %5
  %.off = add i32 %6, 1
  %14 = icmp ult i32 %.off, 3
  br i1 %14, label %.loopexit, label %.preheader.preheader

.preheader.preheader:                             ; preds = %13
  %15 = sext i32 %.tr36.ph47 to i64
  %16 = sext i32 %7 to i64
  %17 = add nsw i64 %15, %16
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.preheader, %.preheader
  %indvars.iv = phi i64 [ %17, %.preheader.preheader ], [ %indvars.iv.next, %.preheader ]
  %18 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %20 = getelementptr i8, ptr %18, i64 -4
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %22 = icmp eq i32 %19, %21
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  br i1 %22, label %.preheader, label %.loopexit.loopexit

23:                                               ; preds = %5
  %24 = icmp sgt i32 %11, %1
  br i1 %24, label %tailrecurse, label %tailrecurse.outer

tailrecurse:                                      ; preds = %23
  %25 = add nsw i32 %8, -1
  %.not.not = icmp sgt i32 %6, 1
  br i1 %.not.not, label %5, label %.loopexit

tailrecurse.outer:                                ; preds = %23
  %26 = add nsw i32 %8, 1
  %.not44.not = icmp sgt i32 %.tr3745, %8
  br i1 %.not44.not, label %.lr.ph, label %.loopexit

.loopexit.loopexit:                               ; preds = %.preheader
  %27 = trunc nsw i64 %indvars.iv to i32
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %tailrecurse.outer, %tailrecurse, %.loopexit.loopexit, %4, %13
  %.1 = phi i32 [ %8, %13 ], [ -1, %4 ], [ %27, %.loopexit.loopexit ], [ -1, %tailrecurse ], [ -1, %tailrecurse.outer ]
  ret i32 %.1
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: read) 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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}


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