; LLVM IR from AlgoGenesis/C :: two pointer/3 sum (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: 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 @sort(ptr noundef, i32 noundef) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @triplet(i32 noundef %0, ptr noundef %1, ptr noundef %2, ptr noundef %3) #1 {
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  store ptr %2, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  store ptr %3, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %13 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %14 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  call void @sort(ptr noundef %13, i32 noundef %14)
  %15 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %16

16:                                               ; preds = %166, %4
  %17 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %18 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %19 = icmp slt i32 %17, %18
  br i1 %19, label %21, label %20

20:                                               ; preds = %16
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %169

21:                                               ; preds = %16
  %22 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %23 = icmp ne i32 %22, 0
  br i1 %23, label %24, label %38

24:                                               ; preds = %21
  %25 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %26 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %27 = sext i32 %26 to i64
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %25, i64 %27
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  %30 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %31 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %32 = sub nsw i32 %31, 1
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds i32, ptr %30, i64 %33
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  %36 = icmp eq i32 %29, %35
  br i1 %36, label %37, label %38

37:                                               ; preds = %24
  br label %166

38:                                               ; preds = %24, %21
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %39 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %40 = add nsw i32 %39, 1
  store i32 %40, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %41 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %42 = sub nsw i32 %41, 1
  store i32 %42, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %43

43:                                               ; preds = %164, %38
  %44 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %46 = icmp slt i32 %44, %45
  br i1 %46, label %47, label %165

47:                                               ; preds = %43
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %48 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %49 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds i32, ptr %48, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !5
  %53 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %54 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %55 = sext i32 %54 to i64
  %56 = getelementptr inbounds i32, ptr %53, i64 %55
  %57 = load i32, ptr %56, align 4, !tbaa !5
  %58 = add nsw i32 %52, %57
  %59 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %60 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = getelementptr inbounds i32, ptr %59, i64 %61
  %63 = load i32, ptr %62, align 4, !tbaa !5
  %64 = add nsw i32 %58, %63
  store i32 %64, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %65 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %66 = icmp slt i32 %65, 0
  br i1 %66, label %67, label %70

67:                                               ; preds = %47
  %68 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %69 = add nsw i32 %68, 1
  store i32 %69, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %164

70:                                               ; preds = %47
  %71 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %72 = icmp sgt i32 %71, 0
  br i1 %72, label %73, label %76

73:                                               ; preds = %70
  %74 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %75 = add nsw i32 %74, -1
  store i32 %75, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %163

76:                                               ; preds = %70
  %77 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %78 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %79 = sext i32 %78 to i64
  %80 = getelementptr inbounds i32, ptr %77, i64 %79
  %81 = load i32, ptr %80, align 4, !tbaa !5
  %82 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %83 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %84 = load i32, ptr %83, align 4, !tbaa !5
  %85 = sext i32 %84 to i64
  %86 = getelementptr inbounds [3 x i32], ptr %82, i64 %85
  %87 = getelementptr inbounds [3 x i32], ptr %86, i64 0, i64 0
  store i32 %81, ptr %87, align 4, !tbaa !5
  %88 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %89 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %90 = sext i32 %89 to i64
  %91 = getelementptr inbounds i32, ptr %88, i64 %90
  %92 = load i32, ptr %91, align 4, !tbaa !5
  %93 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %94 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %95 = load i32, ptr %94, align 4, !tbaa !5
  %96 = sext i32 %95 to i64
  %97 = getelementptr inbounds [3 x i32], ptr %93, i64 %96
  %98 = getelementptr inbounds [3 x i32], ptr %97, i64 0, i64 1
  store i32 %92, ptr %98, align 4, !tbaa !5
  %99 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %100 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %101 = sext i32 %100 to i64
  %102 = getelementptr inbounds i32, ptr %99, i64 %101
  %103 = load i32, ptr %102, align 4, !tbaa !5
  %104 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %105 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %106 = load i32, ptr %105, align 4, !tbaa !5
  %107 = sext i32 %106 to i64
  %108 = getelementptr inbounds [3 x i32], ptr %104, i64 %107
  %109 = getelementptr inbounds [3 x i32], ptr %108, i64 0, i64 2
  store i32 %103, ptr %109, align 4, !tbaa !5
  %110 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %111 = load i32, ptr %110, align 4, !tbaa !5
  %112 = add nsw i32 %111, 1
  store i32 %112, ptr %110, align 4, !tbaa !5
  %113 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %114 = add nsw i32 %113, 1
  store i32 %114, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %115 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %116 = add nsw i32 %115, -1
  store i32 %116, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %117

117:                                              ; preds = %136, %76
  %118 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %119 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %120 = icmp slt i32 %118, %119
  br i1 %120, label %121, label %134

121:                                              ; preds = %117
  %122 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %123 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %124 = sext i32 %123 to i64
  %125 = getelementptr inbounds i32, ptr %122, i64 %124
  %126 = load i32, ptr %125, align 4, !tbaa !5
  %127 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %128 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %129 = sub nsw i32 %128, 1
  %130 = sext i32 %129 to i64
  %131 = getelementptr inbounds i32, ptr %127, i64 %130
  %132 = load i32, ptr %131, align 4, !tbaa !5
  %133 = icmp eq i32 %126, %132
  br label %134

134:                                              ; preds = %121, %117
  %135 = phi i1 [ false, %117 ], [ %133, %121 ]
  br i1 %135, label %136, label %139

136:                                              ; preds = %134
  %137 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %138 = add nsw i32 %137, 1
  store i32 %138, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %117, !llvm.loop !11

139:                                              ; preds = %134
  br label %140

140:                                              ; preds = %159, %139
  %141 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %142 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %143 = icmp slt i32 %141, %142
  br i1 %143, label %144, label %157

144:                                              ; preds = %140
  %145 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %146 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %147 = sext i32 %146 to i64
  %148 = getelementptr inbounds i32, ptr %145, i64 %147
  %149 = load i32, ptr %148, align 4, !tbaa !5
  %150 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %151 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %152 = add nsw i32 %151, 1
  %153 = sext i32 %152 to i64
  %154 = getelementptr inbounds i32, ptr %150, i64 %153
  %155 = load i32, ptr %154, align 4, !tbaa !5
  %156 = icmp eq i32 %149, %155
  br label %157

157:                                              ; preds = %144, %140
  %158 = phi i1 [ false, %140 ], [ %156, %144 ]
  br i1 %158, label %159, label %162

159:                                              ; preds = %157
  %160 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %161 = add nsw i32 %160, -1
  store i32 %161, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %140, !llvm.loop !13

162:                                              ; preds = %157
  br label %163

163:                                              ; preds = %162, %73
  br label %164

164:                                              ; preds = %163, %67
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  br label %43, !llvm.loop !14

165:                                              ; preds = %43
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %166

166:                                              ; preds = %165, %37
  %167 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %168 = add nsw i32 %167, 1
  store i32 %168, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %16, !llvm.loop !15

169:                                              ; preds = %20
  ret void
}

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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}
!14 = distinct !{!14, !12}
!15 = distinct !{!15, !12}


; 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
declare dso_local void @sort(ptr noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @triplet(i32 noundef %0, ptr nocapture noundef writeonly %1, ptr noundef %2, ptr nocapture noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  tail call void @sort(ptr noundef %2, i32 noundef %0)
  store i32 0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %5 = icmp sgt i32 %0, 0
  br i1 %5, label %.lr.ph70, label %._crit_edge

.lr.ph70:                                         ; preds = %4
  %6 = add nsw i32 %0, -1
  %7 = zext nneg i32 %6 to i64
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %0 to i64
  br label %8

._crit_edge:                                      ; preds = %.loopexit, %4
  ret void

8:                                                ; preds = %.lr.ph70, %.loopexit
  %9 = phi i32 [ 0, %.lr.ph70 ], [ %74, %.loopexit ]
  %indvars.iv75 = phi i64 [ 0, %.lr.ph70 ], [ %indvars.iv.next76.pre-phi, %.loopexit ]
  %.not = icmp eq i64 %indvars.iv75, 0
  br i1 %.not, label %16, label %10

10:                                               ; preds = %8
  %11 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %indvars.iv75
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %13 = getelementptr i8, ptr %11, i64 -4
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %15 = icmp eq i32 %12, %14
  br i1 %15, label %..loopexit_crit_edge, label %16

..loopexit_crit_edge:                             ; preds = %10
  %.pre = add nuw nsw i64 %indvars.iv75, 1
  br label %.loopexit

16:                                               ; preds = %10, %8
  %17 = add nuw nsw i64 %indvars.iv75, 1
  %18 = icmp slt i64 %17, %7
  br i1 %18, label %.lr.ph67, label %.loopexit

.lr.ph67:                                         ; preds = %16
  %19 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %indvars.iv75
  %20 = trunc nuw nsw i64 %17 to i32
  br label %21

21:                                               ; preds = %.lr.ph67, %.critedge2
  %22 = phi i32 [ %9, %.lr.ph67 ], [ %72, %.critedge2 ]
  %.05566 = phi i32 [ %6, %.lr.ph67 ], [ %.2, %.critedge2 ]
  %.05665 = phi i32 [ %20, %.lr.ph67 ], [ %.258, %.critedge2 ]
  %23 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  %24 = sext i32 %.05665 to i64
  %25 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %24
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %27 = add nsw i32 %26, %23
  %28 = sext i32 %.05566 to i64
  %29 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %28
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %31 = add nsw i32 %27, %30
  %32 = icmp slt i32 %31, 0
  br i1 %32, label %33, label %35

33:                                               ; preds = %21
  %34 = add nsw i32 %.05665, 1
  br label %.critedge2

35:                                               ; preds = %21
  %.not61 = icmp eq i32 %31, 0
  br i1 %.not61, label %38, label %36

36:                                               ; preds = %35
  %37 = add nsw i32 %.05566, -1
  br label %.critedge2

38:                                               ; preds = %35
  %39 = sext i32 %22 to i64
  %40 = getelementptr inbounds [3 x i32], ptr %1, i64 %39
  store i32 %23, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds [3 x i32], ptr %1, i64 %43, i64 1
  store i32 %41, ptr %44, align 4, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %46 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds [3 x i32], ptr %1, i64 %47, i64 2
  store i32 %45, ptr %48, align 4, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %50 = add nsw i32 %49, 1
  store i32 %50, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %51 = add nsw i32 %.05566, -1
  %52 = sext i32 %51 to i64
  br label %53

53:                                               ; preds = %55, %38
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %55 ], [ %24, %38 ]
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, 1
  %54 = icmp slt i64 %indvars.iv.next, %52
  br i1 %54, label %55, label %.loopexit

55:                                               ; preds = %53
  %56 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %indvars.iv.next
  %57 = load i32, ptr %56, align 4, !tbaa !5
  %58 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %indvars.iv
  %59 = load i32, ptr %58, align 4, !tbaa !5
  %60 = icmp eq i32 %57, %59
  br i1 %60, label %53, label %.critedge, !llvm.loop !9

.critedge:                                        ; preds = %55
  %61 = trunc nsw i64 %indvars.iv.next to i32
  %62 = icmp sgt i32 %51, %61
  br i1 %62, label %.lr.ph.preheader, label %.critedge2

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %.critedge
  %sext = shl i64 %indvars.iv.next, 32
  %63 = ashr exact i64 %sext, 32
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %69
  %indvars.iv72 = phi i64 [ %52, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next73, %69 ]
  %64 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %indvars.iv72
  %65 = load i32, ptr %64, align 4, !tbaa !5
  %66 = getelementptr i8, ptr %64, i64 4
  %67 = load i32, ptr %66, align 4, !tbaa !5
  %68 = icmp eq i32 %65, %67
  br i1 %68, label %69, label %.critedge2.loopexit

69:                                               ; preds = %.lr.ph
  %indvars.iv.next73 = add nsw i64 %indvars.iv72, -1
  %70 = icmp sgt i64 %indvars.iv.next73, %63
  br i1 %70, label %.lr.ph, label %.loopexit, !llvm.loop !11

.critedge2.loopexit:                              ; preds = %.lr.ph
  %71 = trunc nsw i64 %indvars.iv72 to i32
  br label %.critedge2

.critedge2:                                       ; preds = %.critedge2.loopexit, %.critedge, %36, %33
  %72 = phi i32 [ %22, %33 ], [ %22, %36 ], [ %50, %.critedge ], [ %50, %.critedge2.loopexit ]
  %.258 = phi i32 [ %34, %33 ], [ %.05665, %36 ], [ %61, %.critedge ], [ %61, %.critedge2.loopexit ]
  %.2 = phi i32 [ %.05566, %33 ], [ %37, %36 ], [ %51, %.critedge ], [ %71, %.critedge2.loopexit ]
  %73 = icmp slt i32 %.258, %.2
  br i1 %73, label %21, label %.loopexit, !llvm.loop !12

.loopexit:                                        ; preds = %.critedge2, %53, %69, %..loopexit_crit_edge, %16
  %indvars.iv.next76.pre-phi = phi i64 [ %.pre, %..loopexit_crit_edge ], [ %17, %16 ], [ %17, %69 ], [ %17, %53 ], [ %17, %.critedge2 ]
  %74 = phi i32 [ %9, %..loopexit_crit_edge ], [ %9, %16 ], [ %50, %69 ], [ %50, %53 ], [ %72, %.critedge2 ]
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next76.pre-phi, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %8, !llvm.loop !13
}

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 = !{!"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}
!12 = distinct !{!12, !10}
!13 = distinct !{!13, !10}


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