; LLVM IR from ritikbanger/Hacktoberfest2022-DSA :: 30. CPP Programs/K-th element of two sorted array.ll (Z3kthPiS_S_S_i)

; 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 @_Z3kthPiS_S_S_i(ptr noundef %0, ptr noundef %1, ptr noundef %2, ptr noundef %3, i32 noundef %4) #0 {
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca ptr, 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 %7, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  store ptr %2, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  store ptr %3, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  store i32 %4, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %15 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %16 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %17 = icmp eq ptr %15, %16
  br i1 %17, label %18, label %24

18:                                               ; preds = %5
  %19 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %20 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds i32, ptr %19, i64 %21
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !9
  store i32 %23, ptr %6, align 4
  br label %129

24:                                               ; preds = %5
  %25 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %26 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %27 = icmp eq ptr %25, %26
  br i1 %27, label %28, label %34

28:                                               ; preds = %24
  %29 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %30 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds i32, ptr %29, i64 %31
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !9
  store i32 %33, ptr %6, align 4
  br label %129

34:                                               ; preds = %24
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %35 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %36 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %37 = ptrtoint ptr %35 to i64
  %38 = ptrtoint ptr %36 to i64
  %39 = sub i64 %37, %38
  %40 = sdiv exact i64 %39, 4
  %41 = sdiv i64 %40, 2
  %42 = trunc i64 %41 to i32
  store i32 %42, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #2
  %43 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %44 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %45 = ptrtoint ptr %43 to i64
  %46 = ptrtoint ptr %44 to i64
  %47 = sub i64 %45, %46
  %48 = sdiv exact i64 %47, 4
  %49 = sdiv i64 %48, 2
  %50 = trunc i64 %49 to i32
  store i32 %50, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %51 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %52 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %53 = add nsw i32 %51, %52
  %54 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %55 = icmp slt i32 %53, %54
  br i1 %55, label %56, label %96

56:                                               ; preds = %34
  %57 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %58 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = getelementptr inbounds i32, ptr %57, i64 %59
  %61 = load i32, ptr %60, align 4, !tbaa !9
  %62 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %63 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %64 = sext i32 %63 to i64
  %65 = getelementptr inbounds i32, ptr %62, i64 %64
  %66 = load i32, ptr %65, align 4, !tbaa !9
  %67 = icmp sgt i32 %61, %66
  br i1 %67, label %68, label %82

68:                                               ; preds = %56
  %69 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %70 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %71 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %72 = sext i32 %71 to i64
  %73 = getelementptr inbounds i32, ptr %70, i64 %72
  %74 = getelementptr inbounds i32, ptr %73, i64 1
  %75 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %76 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %77 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %78 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %79 = sub nsw i32 %77, %78
  %80 = sub nsw i32 %79, 1
  %81 = call noundef i32 @_Z3kthPiS_S_S_i(ptr noundef %69, ptr noundef %74, ptr noundef %75, ptr noundef %76, i32 noundef %80)
  store i32 %81, ptr %6, align 4
  store i32 1, ptr %14, align 4
  br label %128

82:                                               ; preds = %56
  %83 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %84 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %85 = sext i32 %84 to i64
  %86 = getelementptr inbounds i32, ptr %83, i64 %85
  %87 = getelementptr inbounds i32, ptr %86, i64 1
  %88 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %89 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %90 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %91 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %92 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %93 = sub nsw i32 %91, %92
  %94 = sub nsw i32 %93, 1
  %95 = call noundef i32 @_Z3kthPiS_S_S_i(ptr noundef %87, ptr noundef %88, ptr noundef %89, ptr noundef %90, i32 noundef %94)
  store i32 %95, ptr %6, align 4
  store i32 1, ptr %14, align 4
  br label %128

96:                                               ; preds = %34
  %97 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %98 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %99 = sext i32 %98 to i64
  %100 = getelementptr inbounds i32, ptr %97, i64 %99
  %101 = load i32, ptr %100, align 4, !tbaa !9
  %102 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %103 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %104 = sext i32 %103 to i64
  %105 = getelementptr inbounds i32, ptr %102, i64 %104
  %106 = load i32, ptr %105, align 4, !tbaa !9
  %107 = icmp sgt i32 %101, %106
  br i1 %107, label %108, label %118

108:                                              ; preds = %96
  %109 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %110 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %111 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %112 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %113 = sext i32 %112 to i64
  %114 = getelementptr inbounds i32, ptr %111, i64 %113
  %115 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %116 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %117 = call noundef i32 @_Z3kthPiS_S_S_i(ptr noundef %109, ptr noundef %110, ptr noundef %114, ptr noundef %115, i32 noundef %116)
  store i32 %117, ptr %6, align 4
  store i32 1, ptr %14, align 4
  br label %128

118:                                              ; preds = %96
  %119 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %120 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %121 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %122 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %123 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %124 = sext i32 %123 to i64
  %125 = getelementptr inbounds i32, ptr %122, i64 %124
  %126 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %127 = call noundef i32 @_Z3kthPiS_S_S_i(ptr noundef %119, ptr noundef %120, ptr noundef %121, ptr noundef %125, i32 noundef %126)
  store i32 %127, ptr %6, align 4
  store i32 1, ptr %14, align 4
  br label %128

128:                                              ; preds = %118, %108, %82, %68
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  br label %129

129:                                              ; preds = %128, %28, %18
  %130 = load i32, ptr %6, align 4
  ret i32 %130
}

; 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 @_Z3kthPiS_S_S_i(ptr noundef %0, ptr noundef %1, ptr noundef %2, ptr noundef %3, i32 noundef %4) local_unnamed_addr #0 {
  %6 = icmp eq ptr %0, %2
  br i1 %6, label %tailrecurse.outer62._crit_edge, label %.lr.ph.lr.ph

.lr.ph.lr.ph:                                     ; preds = %5, %tailrecurse.outer
  %.tr61.ph98 = phi i32 [ %39, %tailrecurse.outer ], [ %4, %5 ]
  %.tr60.ph97 = phi ptr [ %.tr6081, %tailrecurse.outer ], [ %3, %5 ]
  %.tr59.ph96 = phi ptr [ %.tr5980, %tailrecurse.outer ], [ %2, %5 ]
  %.tr58.ph95 = phi ptr [ %.tr58.ph6386, %tailrecurse.outer ], [ %1, %5 ]
  %.tr.ph94 = phi ptr [ %37, %tailrecurse.outer ], [ %0, %5 ]
  %7 = ptrtoint ptr %.tr.ph94 to i64
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.lr.ph, %tailrecurse.outer62
  %.tr61.ph6689 = phi i32 [ %.tr61.ph98, %.lr.ph.lr.ph ], [ %34, %tailrecurse.outer62 ]
  %.tr60.ph6588 = phi ptr [ %.tr60.ph97, %.lr.ph.lr.ph ], [ %.tr6081, %tailrecurse.outer62 ]
  %.tr59.ph6487 = phi ptr [ %.tr59.ph96, %.lr.ph.lr.ph ], [ %.tr5980, %tailrecurse.outer62 ]
  %.tr58.ph6386 = phi ptr [ %.tr58.ph95, %.lr.ph.lr.ph ], [ %32, %tailrecurse.outer62 ]
  %8 = ptrtoint ptr %.tr58.ph6386 to i64
  br label %9

9:                                                ; preds = %.lr.ph, %tailrecurse
  %.tr6081 = phi ptr [ %.tr60.ph6588, %.lr.ph ], [ %.tr60., %tailrecurse ]
  %.tr5980 = phi ptr [ %.tr59.ph6487, %.lr.ph ], [ %..tr59, %tailrecurse ]
  %10 = icmp eq ptr %.tr58.ph6386, %.tr6081
  br i1 %10, label %tailrecurse.outer62._crit_edge, label %11

11:                                               ; preds = %9
  %12 = ptrtoint ptr %.tr5980 to i64
  %13 = sub i64 %12, %7
  %14 = ashr exact i64 %13, 2
  %15 = sdiv i64 %14, 2
  %16 = trunc i64 %15 to i32
  %17 = ptrtoint ptr %.tr6081 to i64
  %18 = sub i64 %17, %8
  %19 = ashr exact i64 %18, 2
  %20 = sdiv i64 %19, 2
  %21 = trunc i64 %20 to i32
  %22 = add nsw i32 %21, %16
  %23 = icmp slt i32 %22, %.tr61.ph6689
  %sext56 = shl i64 %15, 32
  %24 = ashr exact i64 %sext56, 30
  %25 = getelementptr inbounds i8, ptr %.tr.ph94, i64 %24
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %sext57 = shl i64 %20, 32
  %27 = ashr exact i64 %sext57, 30
  %28 = getelementptr inbounds i8, ptr %.tr58.ph6386, i64 %27
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  %30 = icmp sgt i32 %26, %29
  br i1 %23, label %31, label %tailrecurse

31:                                               ; preds = %11
  br i1 %30, label %tailrecurse.outer62, label %tailrecurse.outer

tailrecurse.outer62:                              ; preds = %31
  %32 = getelementptr inbounds i8, ptr %28, i64 4
  %33 = xor i32 %21, -1
  %34 = add i32 %.tr61.ph6689, %33
  %35 = icmp eq ptr %.tr.ph94, %.tr5980
  br i1 %35, label %tailrecurse.outer62._crit_edge, label %.lr.ph

tailrecurse.outer:                                ; preds = %31
  %36 = getelementptr inbounds i8, ptr %.tr.ph94, i64 %24
  %37 = getelementptr inbounds i8, ptr %36, i64 4
  %38 = xor i32 %16, -1
  %39 = add i32 %.tr61.ph6689, %38
  %40 = icmp eq ptr %37, %.tr5980
  br i1 %40, label %tailrecurse.outer62._crit_edge, label %.lr.ph.lr.ph

tailrecurse:                                      ; preds = %11
  %..tr59 = select i1 %30, ptr %25, ptr %.tr5980
  %.tr60. = select i1 %30, ptr %.tr6081, ptr %28
  %41 = icmp eq ptr %.tr.ph94, %..tr59
  br i1 %41, label %tailrecurse.outer62._crit_edge, label %9

tailrecurse.outer62._crit_edge:                   ; preds = %tailrecurse.outer, %tailrecurse.outer62, %9, %tailrecurse, %5
  %.tr61.ph6689.lcssa.sink = phi i32 [ %4, %5 ], [ %.tr61.ph6689, %tailrecurse ], [ %.tr61.ph6689, %9 ], [ %34, %tailrecurse.outer62 ], [ %39, %tailrecurse.outer ]
  %.tr.ph94.lcssa.sink = phi ptr [ %1, %5 ], [ %.tr.ph94, %9 ], [ %.tr58.ph6386, %tailrecurse ], [ %32, %tailrecurse.outer62 ], [ %.tr58.ph6386, %tailrecurse.outer ]
  %42 = sext i32 %.tr61.ph6689.lcssa.sink to i64
  %43 = getelementptr inbounds i32, ptr %.tr.ph94.lcssa.sink, i64 %42
  %.1 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  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,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass