; LLVM IR from AlgoGenesis/C :: Linked_list/polynomial_addition (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.Node = type { i32, i32, ptr }

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

; 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 void @insertTerm(ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef) #1

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

11:                                               ; preds = %78, %2
  %12 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %13 = icmp ne ptr %12, null
  br i1 %13, label %14, label %17

14:                                               ; preds = %11
  %15 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %16 = icmp ne ptr %15, null
  br label %17

17:                                               ; preds = %14, %11
  %18 = phi i1 [ false, %11 ], [ %16, %14 ]
  br i1 %18, label %19, label %79

19:                                               ; preds = %17
  %20 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %21 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %20, i32 0, i32 1
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !9
  %23 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %24 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %23, i32 0, i32 1
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !9
  %26 = icmp sgt i32 %22, %25
  br i1 %26, label %27, label %37

27:                                               ; preds = %19
  %28 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %29 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %28, i32 0, i32 0
  %30 = load i32, ptr %29, align 8, !tbaa !12
  %31 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %32 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %31, i32 0, i32 1
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !9
  call void @insertTerm(ptr noundef %5, i32 noundef %30, i32 noundef %33)
  %34 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %35 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %34, i32 0, i32 2
  %36 = load ptr, ptr %35, align 8, !tbaa !13
  store ptr %36, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  br label %78

37:                                               ; preds = %19
  %38 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %39 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %38, i32 0, i32 1
  %40 = load i32, ptr %39, align 4, !tbaa !9
  %41 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %42 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %41, i32 0, i32 1
  %43 = load i32, ptr %42, align 4, !tbaa !9
  %44 = icmp slt i32 %40, %43
  br i1 %44, label %45, label %55

45:                                               ; preds = %37
  %46 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %47 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %46, i32 0, i32 0
  %48 = load i32, ptr %47, align 8, !tbaa !12
  %49 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %50 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %49, i32 0, i32 1
  %51 = load i32, ptr %50, align 4, !tbaa !9
  call void @insertTerm(ptr noundef %5, i32 noundef %48, i32 noundef %51)
  %52 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %53 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %52, i32 0, i32 2
  %54 = load ptr, ptr %53, align 8, !tbaa !13
  store ptr %54, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  br label %77

55:                                               ; preds = %37
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %56 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %57 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %56, i32 0, i32 0
  %58 = load i32, ptr %57, align 8, !tbaa !12
  %59 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %60 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %59, i32 0, i32 0
  %61 = load i32, ptr %60, align 8, !tbaa !12
  %62 = add nsw i32 %58, %61
  store i32 %62, ptr %8, align 4, !tbaa !14
  %63 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !14
  %64 = icmp ne i32 %63, 0
  br i1 %64, label %65, label %70

65:                                               ; preds = %55
  %66 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !14
  %67 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %68 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %67, i32 0, i32 1
  %69 = load i32, ptr %68, align 4, !tbaa !9
  call void @insertTerm(ptr noundef %5, i32 noundef %66, i32 noundef %69)
  br label %70

70:                                               ; preds = %65, %55
  %71 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %72 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %71, i32 0, i32 2
  %73 = load ptr, ptr %72, align 8, !tbaa !13
  store ptr %73, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %74 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %75 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %74, i32 0, i32 2
  %76 = load ptr, ptr %75, align 8, !tbaa !13
  store ptr %76, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %77

77:                                               ; preds = %70, %45
  br label %78

78:                                               ; preds = %77, %27
  br label %11, !llvm.loop !15

79:                                               ; preds = %17
  br label %80

80:                                               ; preds = %83, %79
  %81 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %82 = icmp ne ptr %81, null
  br i1 %82, label %83, label %93

83:                                               ; preds = %80
  %84 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %85 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %84, i32 0, i32 0
  %86 = load i32, ptr %85, align 8, !tbaa !12
  %87 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %88 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %87, i32 0, i32 1
  %89 = load i32, ptr %88, align 4, !tbaa !9
  call void @insertTerm(ptr noundef %5, i32 noundef %86, i32 noundef %89)
  %90 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %91 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %90, i32 0, i32 2
  %92 = load ptr, ptr %91, align 8, !tbaa !13
  store ptr %92, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  br label %80, !llvm.loop !17

93:                                               ; preds = %80
  br label %94

94:                                               ; preds = %97, %93
  %95 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %96 = icmp ne ptr %95, null
  br i1 %96, label %97, label %107

97:                                               ; preds = %94
  %98 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %99 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %98, i32 0, i32 0
  %100 = load i32, ptr %99, align 8, !tbaa !12
  %101 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %102 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %101, i32 0, i32 1
  %103 = load i32, ptr %102, align 4, !tbaa !9
  call void @insertTerm(ptr noundef %5, i32 noundef %100, i32 noundef %103)
  %104 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %105 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %104, i32 0, i32 2
  %106 = load ptr, ptr %105, align 8, !tbaa !13
  store ptr %106, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  br label %94, !llvm.loop !18

107:                                              ; preds = %94
  %108 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #2
  ret ptr %108
}

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, !11, i64 4}
!10 = !{!"Node", !11, i64 0, !11, i64 4, !6, i64 8}
!11 = !{!"int", !7, i64 0}
!12 = !{!10, !11, i64 0}
!13 = !{!10, !6, i64 8}
!14 = !{!11, !11, i64 0}
!15 = distinct !{!15, !16}
!16 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!17 = distinct !{!17, !16}
!18 = distinct !{!18, !16}


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

; Function Attrs: mustprogress 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 void @insertTerm(ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @addPolynomials(ptr noundef readonly %0, ptr noundef readonly %1) local_unnamed_addr #1 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr nonnull %3) #2
  store ptr null, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %4 = icmp ne ptr %0, null
  %5 = icmp ne ptr %1, null
  %6 = and i1 %4, %5
  br i1 %6, label %.lr.ph, label %.preheader37

.preheader37:                                     ; preds = %32, %2
  %.028.lcssa = phi ptr [ %1, %2 ], [ %.129, %32 ]
  %.0.lcssa = phi ptr [ %0, %2 ], [ %.1, %32 ]
  %.not41 = icmp eq ptr %.0.lcssa, null
  br i1 %.not41, label %.preheader, label %.lr.ph43

.lr.ph:                                           ; preds = %2, %32
  %.039 = phi ptr [ %.1, %32 ], [ %0, %2 ]
  %.02838 = phi ptr [ %.129, %32 ], [ %1, %2 ]
  %7 = getelementptr inbounds i8, ptr %.039, i64 4
  %8 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %9 = getelementptr inbounds i8, ptr %.02838, i64 4
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %11 = icmp sgt i32 %8, %10
  br i1 %11, label %12, label %16

12:                                               ; preds = %.lr.ph
  %13 = load i32, ptr %.039, align 8, !tbaa !12
  call void @insertTerm(ptr noundef nonnull %3, i32 noundef %13, i32 noundef %8)
  %14 = getelementptr inbounds i8, ptr %.039, i64 8
  %15 = load ptr, ptr %14, align 8, !tbaa !13
  br label %32

16:                                               ; preds = %.lr.ph
  %17 = icmp slt i32 %8, %10
  br i1 %17, label %18, label %22

18:                                               ; preds = %16
  %19 = load i32, ptr %.02838, align 8, !tbaa !12
  call void @insertTerm(ptr noundef nonnull %3, i32 noundef %19, i32 noundef %10)
  %20 = getelementptr inbounds i8, ptr %.02838, i64 8
  %21 = load ptr, ptr %20, align 8, !tbaa !13
  br label %32

22:                                               ; preds = %16
  %23 = load i32, ptr %.039, align 8, !tbaa !12
  %24 = load i32, ptr %.02838, align 8, !tbaa !12
  %25 = add nsw i32 %24, %23
  %.not36 = icmp eq i32 %25, 0
  br i1 %.not36, label %27, label %26

26:                                               ; preds = %22
  call void @insertTerm(ptr noundef nonnull %3, i32 noundef %25, i32 noundef %8)
  br label %27

27:                                               ; preds = %26, %22
  %28 = getelementptr inbounds i8, ptr %.039, i64 8
  %29 = load ptr, ptr %28, align 8, !tbaa !13
  %30 = getelementptr inbounds i8, ptr %.02838, i64 8
  %31 = load ptr, ptr %30, align 8, !tbaa !13
  br label %32

32:                                               ; preds = %18, %27, %12
  %.129 = phi ptr [ %.02838, %12 ], [ %21, %18 ], [ %31, %27 ]
  %.1 = phi ptr [ %15, %12 ], [ %.039, %18 ], [ %29, %27 ]
  %33 = icmp ne ptr %.1, null
  %34 = icmp ne ptr %.129, null
  %35 = select i1 %33, i1 %34, i1 false
  br i1 %35, label %.lr.ph, label %.preheader37, !llvm.loop !14

.preheader:                                       ; preds = %.lr.ph43, %.preheader37
  %.not3544 = icmp eq ptr %.028.lcssa, null
  br i1 %.not3544, label %._crit_edge, label %.lr.ph46

.lr.ph43:                                         ; preds = %.preheader37, %.lr.ph43
  %.242 = phi ptr [ %40, %.lr.ph43 ], [ %.0.lcssa, %.preheader37 ]
  %36 = load i32, ptr %.242, align 8, !tbaa !12
  %37 = getelementptr inbounds i8, ptr %.242, i64 4
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !9
  call void @insertTerm(ptr noundef nonnull %3, i32 noundef %36, i32 noundef %38)
  %39 = getelementptr inbounds i8, ptr %.242, i64 8
  %40 = load ptr, ptr %39, align 8, !tbaa !13
  %.not = icmp eq ptr %40, null
  br i1 %.not, label %.preheader, label %.lr.ph43, !llvm.loop !16

.lr.ph46:                                         ; preds = %.preheader, %.lr.ph46
  %.23045 = phi ptr [ %45, %.lr.ph46 ], [ %.028.lcssa, %.preheader ]
  %41 = load i32, ptr %.23045, align 8, !tbaa !12
  %42 = getelementptr inbounds i8, ptr %.23045, i64 4
  %43 = load i32, ptr %42, align 4, !tbaa !9
  call void @insertTerm(ptr noundef nonnull %3, i32 noundef %41, i32 noundef %43)
  %44 = getelementptr inbounds i8, ptr %.23045, i64 8
  %45 = load ptr, ptr %44, align 8, !tbaa !13
  %.not35 = icmp eq ptr %45, null
  br i1 %.not35, label %._crit_edge, label %.lr.ph46, !llvm.loop !17

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph46, %.preheader
  %46 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr nonnull %3) #2
  ret ptr %46
}

attributes #0 = { mustprogress 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, !11, i64 4}
!10 = !{!"Node", !11, i64 0, !11, i64 4, !6, i64 8}
!11 = !{!"int", !7, i64 0}
!12 = !{!10, !11, i64 0}
!13 = !{!10, !6, i64 8}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!16 = distinct !{!16, !15}
!17 = distinct !{!17, !15}


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