; LLVM IR from vladpolisuk/algorithms :: Searching/Ternary Search/code.ll (Z13ternary_seachPiii)

; 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: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z13ternary_seachPiii(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #1 {
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %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
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = 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
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %14 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %15 = sub nsw i32 %14, 1
  store i32 %15, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %16

16:                                               ; preds = %89, %3
  %17 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %18 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %19 = icmp sle i32 %17, %18
  br i1 %19, label %20, label %90

20:                                               ; preds = %16
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %21 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %22 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %23 = sub nsw i32 %21, %22
  %24 = sdiv i32 %23, 3
  store i32 %24, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %25 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %26 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %27 = add nsw i32 %25, %26
  store i32 %27, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %28 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %29 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %30 = sub nsw i32 %28, %29
  store i32 %30, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %31 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds i32, ptr %31, i64 %33
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !9
  %36 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %37 = icmp eq i32 %35, %36
  br i1 %37, label %38, label %40

38:                                               ; preds = %20
  %39 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  store i32 %39, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %13, align 4
  br label %87

40:                                               ; preds = %20
  %41 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds i32, ptr %41, i64 %43
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !9
  %46 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %47 = icmp eq i32 %45, %46
  br i1 %47, label %48, label %50

48:                                               ; preds = %40
  %49 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  store i32 %49, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %13, align 4
  br label %87

50:                                               ; preds = %40
  %51 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds i32, ptr %51, i64 %53
  %55 = load i32, ptr %54, align 4, !tbaa !9
  %56 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %57 = icmp slt i32 %55, %56
  br i1 %57, label %58, label %71

58:                                               ; preds = %50
  %59 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %60 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = getelementptr inbounds i32, ptr %59, i64 %61
  %63 = load i32, ptr %62, align 4, !tbaa !9
  %64 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %65 = icmp sgt i32 %63, %64
  br i1 %65, label %66, label %71

66:                                               ; preds = %58
  %67 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %68 = add nsw i32 %67, 1
  store i32 %68, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %69 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %70 = sub nsw i32 %69, 1
  store i32 %70, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %86

71:                                               ; preds = %58, %50
  %72 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %73 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %74 = sext i32 %73 to i64
  %75 = getelementptr inbounds i32, ptr %72, i64 %74
  %76 = load i32, ptr %75, align 4, !tbaa !9
  %77 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %78 = icmp sgt i32 %76, %77
  br i1 %78, label %79, label %82

79:                                               ; preds = %71
  %80 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %81 = sub nsw i32 %80, 1
  store i32 %81, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %85

82:                                               ; preds = %71
  %83 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %84 = add nsw i32 %83, 1
  store i32 %84, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %85

85:                                               ; preds = %82, %79
  br label %86

86:                                               ; preds = %85, %66
  store i32 0, ptr %13, align 4
  br label %87

87:                                               ; preds = %86, %48, %38
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %88 = load i32, ptr %13, align 4
  switch i32 %88, label %91 [
    i32 0, label %89
  ]

89:                                               ; preds = %87
  br label %16, !llvm.loop !11

90:                                               ; preds = %16
  store i32 -1, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %13, align 4
  br label %91

91:                                               ; preds = %90, %87
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %92 = load i32, ptr %4, align 4
  ret i32 %92
}

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

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { mustprogress 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++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; 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 @_Z13ternary_seachPiii(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %.not45 = icmp slt i32 %1, 1
  br i1 %.not45, label %.thread, label %.lr.ph.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %3
  %4 = add nsw i32 %1, -1
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %30
  %.03247 = phi i32 [ %.234, %30 ], [ 0, %.lr.ph.preheader ]
  %.03546 = phi i32 [ %.237, %30 ], [ %4, %.lr.ph.preheader ]
  %5 = sub nsw i32 %.03546, %.03247
  %6 = sdiv i32 %5, 3
  %7 = add nsw i32 %6, %.03247
  %8 = sub nsw i32 %.03546, %6
  %9 = sext i32 %7 to i64
  %10 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %9
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %12 = icmp eq i32 %11, %2
  br i1 %12, label %.thread, label %13

13:                                               ; preds = %.lr.ph
  %14 = sext i32 %8 to i64
  %15 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %14
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %17 = icmp eq i32 %16, %2
  br i1 %17, label %.thread, label %18

18:                                               ; preds = %13
  %19 = icmp slt i32 %11, %2
  %20 = icmp sgt i32 %16, %2
  %or.cond = and i1 %19, %20
  br i1 %or.cond, label %21, label %24

21:                                               ; preds = %18
  %22 = add nsw i32 %7, 1
  %23 = add nsw i32 %8, -1
  br label %30

24:                                               ; preds = %18
  %25 = icmp sgt i32 %11, %2
  br i1 %25, label %26, label %28

26:                                               ; preds = %24
  %27 = add nsw i32 %7, -1
  br label %30

28:                                               ; preds = %24
  %29 = add nsw i32 %8, 1
  br label %30

30:                                               ; preds = %21, %28, %26
  %.237 = phi i32 [ %23, %21 ], [ %27, %26 ], [ %.03546, %28 ]
  %.234 = phi i32 [ %22, %21 ], [ %.03247, %26 ], [ %29, %28 ]
  %.not = icmp sgt i32 %.234, %.237
  br i1 %.not, label %.thread, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

.thread:                                          ; preds = %30, %.lr.ph, %13, %3
  %.2 = phi i32 [ -1, %3 ], [ %8, %13 ], [ %7, %.lr.ph ], [ -1, %30 ]
  ret i32 %.2
}

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"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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