; LLVM IR from AlgoGenesis/C :: 1D Arrays/Rotation of Array (rotation_of_array)

; 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"

@.str = external hidden unnamed_addr constant [55 x i8], align 1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @rotateArray(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i8 noundef signext %3) #0 {
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i8, align 1
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca i64, align 8
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca i32, align 4
  %14 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i8 %3, ptr %8, align 1, !tbaa !11
  %15 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %16 = zext i32 %15 to i64
  %17 = call ptr @llvm.stacksave.p0()
  store ptr %17, ptr %9, align 8
  %18 = alloca i32, i64 %16, align 16
  store i64 %16, ptr %10, align 8
  %19 = load i8, ptr %8, align 1, !tbaa !11
  %20 = sext i8 %19 to i32
  %21 = icmp eq i32 %20, 76
  br i1 %21, label %26, label %22

22:                                               ; preds = %4
  %23 = load i8, ptr %8, align 1, !tbaa !11
  %24 = sext i8 %23 to i32
  %25 = icmp eq i32 %24, 108
  br i1 %25, label %26, label %49

26:                                               ; preds = %22, %4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #4
  store i32 0, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %27

27:                                               ; preds = %45, %26
  %28 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %29 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %30 = icmp slt i32 %28, %29
  br i1 %30, label %32, label %31

31:                                               ; preds = %27
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #4
  br label %48

32:                                               ; preds = %27
  %33 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %35 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %36 = add nsw i32 %34, %35
  %37 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %38 = srem i32 %36, %37
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = getelementptr inbounds i32, ptr %33, i64 %39
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !9
  %42 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds i32, ptr %18, i64 %43
  store i32 %41, ptr %44, align 4, !tbaa !9
  br label %45

45:                                               ; preds = %32
  %46 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %47 = add nsw i32 %46, 1
  store i32 %47, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %27, !llvm.loop !12

48:                                               ; preds = %31
  br label %85

49:                                               ; preds = %22
  %50 = load i8, ptr %8, align 1, !tbaa !11
  %51 = sext i8 %50 to i32
  %52 = icmp eq i32 %51, 82
  br i1 %52, label %57, label %53

53:                                               ; preds = %49
  %54 = load i8, ptr %8, align 1, !tbaa !11
  %55 = sext i8 %54 to i32
  %56 = icmp eq i32 %55, 114
  br i1 %56, label %57, label %82

57:                                               ; preds = %53, %49
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #4
  store i32 0, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %58

58:                                               ; preds = %78, %57
  %59 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %60 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %61 = icmp slt i32 %59, %60
  br i1 %61, label %63, label %62

62:                                               ; preds = %58
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #4
  br label %81

63:                                               ; preds = %58
  %64 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %65 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %66 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %67 = sub nsw i32 %65, %66
  %68 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %69 = add nsw i32 %67, %68
  %70 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %71 = srem i32 %69, %70
  %72 = sext i32 %71 to i64
  %73 = getelementptr inbounds i32, ptr %64, i64 %72
  %74 = load i32, ptr %73, align 4, !tbaa !9
  %75 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds i32, ptr %18, i64 %76
  store i32 %74, ptr %77, align 4, !tbaa !9
  br label %78

78:                                               ; preds = %63
  %79 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %80 = add nsw i32 %79, 1
  store i32 %80, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %58, !llvm.loop !14

81:                                               ; preds = %62
  br label %84

82:                                               ; preds = %53
  %83 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @.str)
  store i32 1, ptr %13, align 4
  br label %104

84:                                               ; preds = %81
  br label %85

85:                                               ; preds = %84, %48
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #4
  store i32 0, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  br label %86

86:                                               ; preds = %100, %85
  %87 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %88 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %89 = icmp slt i32 %87, %88
  br i1 %89, label %91, label %90

90:                                               ; preds = %86
  store i32 8, ptr %13, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #4
  br label %103

91:                                               ; preds = %86
  %92 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %93 = sext i32 %92 to i64
  %94 = getelementptr inbounds i32, ptr %18, i64 %93
  %95 = load i32, ptr %94, align 4, !tbaa !9
  %96 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %97 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %98 = sext i32 %97 to i64
  %99 = getelementptr inbounds i32, ptr %96, i64 %98
  store i32 %95, ptr %99, align 4, !tbaa !9
  br label %100

100:                                              ; preds = %91
  %101 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %102 = add nsw i32 %101, 1
  store i32 %102, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  br label %86, !llvm.loop !15

103:                                              ; preds = %90
  store i32 0, ptr %13, align 4
  br label %104

104:                                              ; preds = %103, %82
  %105 = load ptr, ptr %9, align 8
  call void @llvm.stackrestore.p0(ptr %105)
  %106 = load i32, ptr %13, align 4
  switch i32 %106, label %108 [
    i32 0, label %107
    i32 1, label %107
  ]

107:                                              ; preds = %104, %104
  ret void

108:                                              ; preds = %104
  unreachable
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare ptr @llvm.stacksave.p0() #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

declare i32 @printf(ptr noundef, ...) #3

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare void @llvm.stackrestore.p0(ptr) #1

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 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn }
attributes #2 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #3 = { "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 #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 = !{!7, !7, i64 0}
!12 = distinct !{!12, !13}
!13 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!14 = distinct !{!14, !13}
!15 = distinct !{!15, !13}


; 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"

@.str = external hidden unnamed_addr constant [55 x i8], align 1

; Function Attrs: nofree nounwind uwtable
define dso_local void @rotateArray(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i8 noundef signext %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = zext i32 %1 to i64
  %6 = alloca i32, i64 %5, align 16
  %7 = and i8 %3, -33
  switch i8 %7, label %42 [
    i8 76, label %.preheader
    i8 82, label %.preheader38
  ]

.preheader38:                                     ; preds = %4
  %8 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %8, label %.lr.ph, label %.loopexit

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader38
  %9 = sub i32 %1, %2
  %xtraiter = and i64 %5, 1
  %10 = icmp eq i32 %1, 1
  br i1 %10, label %.loopexit37.loopexit57.unr-lcssa, label %.lr.ph.new

.lr.ph.new:                                       ; preds = %.lr.ph
  %unroll_iter = and i64 %5, 2147483646
  br label %27

.preheader:                                       ; preds = %4
  %11 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %11, label %.lr.ph42.preheader, label %.loopexit

.lr.ph42.preheader:                               ; preds = %.preheader
  %xtraiter58 = and i64 %5, 1
  %12 = icmp eq i32 %1, 1
  br i1 %12, label %.loopexit37.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph42.preheader.new

.lr.ph42.preheader.new:                           ; preds = %.lr.ph42.preheader
  %unroll_iter60 = and i64 %5, 2147483646
  br label %.lr.ph42

.lr.ph42:                                         ; preds = %.lr.ph42, %.lr.ph42.preheader.new
  %indvars.iv47 = phi i64 [ 0, %.lr.ph42.preheader.new ], [ %indvars.iv.next48.1, %.lr.ph42 ]
  %niter61 = phi i64 [ 0, %.lr.ph42.preheader.new ], [ %niter61.next.1, %.lr.ph42 ]
  %13 = trunc i64 %indvars.iv47 to i32
  %14 = add i32 %13, %2
  %15 = srem i32 %14, %1
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %16
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %19 = getelementptr inbounds i32, ptr %6, i64 %indvars.iv47
  store i32 %18, ptr %19, align 8, !tbaa !5
  %indvars.iv.next48 = or disjoint i64 %indvars.iv47, 1
  %20 = trunc i64 %indvars.iv.next48 to i32
  %21 = add i32 %20, %2
  %22 = srem i32 %21, %1
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %23
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  %26 = getelementptr inbounds i32, ptr %6, i64 %indvars.iv.next48
  store i32 %25, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next48.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv47, 2
  %niter61.next.1 = add i64 %niter61, 2
  %niter61.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter61.next.1, %unroll_iter60
  br i1 %niter61.ncmp.1, label %.loopexit37.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph42, !llvm.loop !9

27:                                               ; preds = %27, %.lr.ph.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.new ], [ %indvars.iv.next.1, %27 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.new ], [ %niter.next.1, %27 ]
  %28 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  %29 = add i32 %9, %28
  %30 = srem i32 %29, %1
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %31
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  %34 = getelementptr inbounds i32, ptr %6, i64 %indvars.iv
  store i32 %33, ptr %34, align 8, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %35 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv.next to i32
  %36 = add i32 %9, %35
  %37 = srem i32 %36, %1
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %38
  %40 = load i32, ptr %39, align 4, !tbaa !5
  %41 = getelementptr inbounds i32, ptr %6, i64 %indvars.iv.next
  store i32 %40, ptr %41, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %niter.next.1 = add i64 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %.loopexit37.loopexit57.unr-lcssa, label %27, !llvm.loop !11

42:                                               ; preds = %4
  %43 = tail call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str)
  br label %.loopexit

.loopexit37.loopexit.unr-lcssa:                   ; preds = %.lr.ph42, %.lr.ph42.preheader
  %indvars.iv47.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph42.preheader ], [ %indvars.iv.next48.1, %.lr.ph42 ]
  %lcmp.mod59.not = icmp eq i64 %xtraiter58, 0
  br i1 %lcmp.mod59.not, label %.loopexit37, label %.lr.ph42.epil

.lr.ph42.epil:                                    ; preds = %.loopexit37.loopexit.unr-lcssa
  %44 = trunc i64 %indvars.iv47.unr to i32
  %45 = add i32 %44, %2
  %46 = srem i32 %45, %1
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %47
  %49 = load i32, ptr %48, align 4, !tbaa !5
  %50 = getelementptr inbounds i32, ptr %6, i64 %indvars.iv47.unr
  store i32 %49, ptr %50, align 4, !tbaa !5
  br label %.loopexit37

.loopexit37.loopexit57.unr-lcssa:                 ; preds = %27, %.lr.ph
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next.1, %27 ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.loopexit37, label %.loopexit37.loopexit57.epilog-lcssa

.loopexit37.loopexit57.epilog-lcssa:              ; preds = %.loopexit37.loopexit57.unr-lcssa
  %51 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv.unr to i32
  %52 = add i32 %9, %51
  %53 = srem i32 %52, %1
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %54
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !5
  %57 = getelementptr inbounds i32, ptr %6, i64 %indvars.iv.unr
  store i32 %56, ptr %57, align 4, !tbaa !5
  br label %.loopexit37

.loopexit37:                                      ; preds = %.loopexit37.loopexit57.epilog-lcssa, %.loopexit37.loopexit57.unr-lcssa, %.lr.ph42.epil, %.loopexit37.loopexit.unr-lcssa
  %58 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %58, label %.lr.ph44.preheader, label %.loopexit

.lr.ph44.preheader:                               ; preds = %.loopexit37
  %59 = shl nuw nsw i64 %5, 2
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr nonnull align 4 %0, ptr nonnull align 16 %6, i64 %59, i1 false), !tbaa !5
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %.preheader, %.preheader38, %.lr.ph44.preheader, %.loopexit37, %42
  ret void
}

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @printf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr noalias nocapture writeonly, ptr noalias nocapture readonly, i64, i1 immarg) #2

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

!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/C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}


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