; LLVM IR from next-step-for-interview-prep/Coding-Ninjas-DSA-course_code_and_notes_cpp :: Milestone-2=Intro_to_C++/questions and solutions/Lec-9=Searching_and_sorting/2nd_la_2a397036 (Z17findSecondLargestPii)

; 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 nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z17findSecondLargestPii(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %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
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 -2147483648, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 -2147483648, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %12 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %13 = icmp sle i32 %12, 1
  br i1 %13, label %14, label %15

14:                                               ; preds = %2
  store i32 -2147483648, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %106

15:                                               ; preds = %2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %16

16:                                               ; preds = %37, %15
  %17 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %18 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %19 = icmp slt i32 %17, %18
  br i1 %19, label %21, label %20

20:                                               ; preds = %16
  store i32 2, ptr %9, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %40

21:                                               ; preds = %16
  %22 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %23 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 %24
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !9
  %27 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %28 = icmp sgt i32 %26, %27
  br i1 %28, label %29, label %36

29:                                               ; preds = %21
  %30 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds i32, ptr %30, i64 %32
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !9
  store i32 %34, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %35 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  store i32 %35, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %36

36:                                               ; preds = %29, %21
  br label %37

37:                                               ; preds = %36
  %38 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %39 = add nsw i32 %38, 1
  store i32 %39, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %16, !llvm.loop !11

40:                                               ; preds = %20
  %41 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %43 = sub nsw i32 %42, 1
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds i32, ptr %41, i64 %44
  %46 = load i32, ptr %45, align 4, !tbaa !9
  %47 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %48 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %49 = sext i32 %48 to i64
  %50 = getelementptr inbounds i32, ptr %47, i64 %49
  store i32 %46, ptr %50, align 4, !tbaa !9
  %51 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %52 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %54 = sub nsw i32 %53, 1
  %55 = sext i32 %54 to i64
  %56 = getelementptr inbounds i32, ptr %52, i64 %55
  store i32 %51, ptr %56, align 4, !tbaa !9
  store i32 -2147483648, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  store i32 0, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %57

57:                                               ; preds = %101, %40
  %58 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %59 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %60 = icmp slt i32 %58, %59
  br i1 %60, label %62, label %61

61:                                               ; preds = %57
  store i32 5, ptr %9, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  br label %104

62:                                               ; preds = %57
  %63 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %64 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds i32, ptr %63, i64 %65
  %67 = load i32, ptr %66, align 4, !tbaa !9
  %68 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %69 = icmp sgt i32 %67, %68
  br i1 %69, label %70, label %77

70:                                               ; preds = %62
  %71 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %71, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %72 = load ptr, ptr %4, 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
  store i32 %76, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %100

77:                                               ; preds = %62
  %78 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %79 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %80 = sext i32 %79 to i64
  %81 = getelementptr inbounds i32, ptr %78, i64 %80
  %82 = load i32, ptr %81, align 4, !tbaa !9
  %83 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %84 = icmp slt i32 %82, %83
  br i1 %84, label %85, label %99

85:                                               ; preds = %77
  %86 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %87 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %88 = sext i32 %87 to i64
  %89 = getelementptr inbounds i32, ptr %86, i64 %88
  %90 = load i32, ptr %89, align 4, !tbaa !9
  %91 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %92 = icmp sgt i32 %90, %91
  br i1 %92, label %93, label %99

93:                                               ; preds = %85
  %94 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %95 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %96 = sext i32 %95 to i64
  %97 = getelementptr inbounds i32, ptr %94, i64 %96
  %98 = load i32, ptr %97, align 4, !tbaa !9
  store i32 %98, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %99

99:                                               ; preds = %93, %85, %77
  br label %100

100:                                              ; preds = %99, %70
  br label %101

101:                                              ; preds = %100
  %102 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %103 = add nsw i32 %102, 1
  store i32 %103, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %57, !llvm.loop !13

104:                                              ; preds = %61
  %105 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %105, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %106

106:                                              ; preds = %104, %14
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %107 = load i32, ptr %3, align 4
  ret i32 %107
}

; 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 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 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}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !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: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z17findSecondLargestPii(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp slt i32 %1, 2
  br i1 %3, label %.loopexit, label %.preheader.preheader

.preheader.preheader:                             ; preds = %2
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %1 to i64
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count, 3
  %4 = icmp ult i32 %1, 4
  br i1 %4, label %.lr.ph.preheader.unr-lcssa, label %.preheader.preheader.new

.preheader.preheader.new:                         ; preds = %.preheader.preheader
  %unroll_iter = and i64 %wide.trip.count, 2147483644
  br label %.preheader

.lr.ph.preheader.unr-lcssa:                       ; preds = %.preheader, %.preheader.preheader
  %spec.select.lcssa.ph = phi i32 [ poison, %.preheader.preheader ], [ %spec.select.3, %.preheader ]
  %spec.select46.lcssa.ph = phi i32 [ poison, %.preheader.preheader ], [ %spec.select46.3, %.preheader ]
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %.preheader.preheader ], [ %indvars.iv.next.3, %.preheader ]
  %.03649.unr = phi i32 [ undef, %.preheader.preheader ], [ %spec.select46.3, %.preheader ]
  %.03948.unr = phi i32 [ -2147483648, %.preheader.preheader ], [ %spec.select.3, %.preheader ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.lr.ph.preheader, label %.preheader.epil

.preheader.epil:                                  ; preds = %.lr.ph.preheader.unr-lcssa, %.preheader.epil
  %indvars.iv.epil = phi i64 [ %indvars.iv.next.epil, %.preheader.epil ], [ %indvars.iv.unr, %.lr.ph.preheader.unr-lcssa ]
  %.03649.epil = phi i32 [ %spec.select46.epil, %.preheader.epil ], [ %.03649.unr, %.lr.ph.preheader.unr-lcssa ]
  %.03948.epil = phi i32 [ %spec.select.epil, %.preheader.epil ], [ %.03948.unr, %.lr.ph.preheader.unr-lcssa ]
  %epil.iter = phi i64 [ %epil.iter.next, %.preheader.epil ], [ 0, %.lr.ph.preheader.unr-lcssa ]
  %5 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.epil
  %6 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %7 = icmp sgt i32 %6, %.03948.epil
  %spec.select.epil = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %6, i32 %.03948.epil)
  %8 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv.epil to i32
  %spec.select46.epil = select i1 %7, i32 %8, i32 %.03649.epil
  %indvars.iv.next.epil = add nuw nsw i64 %indvars.iv.epil, 1
  %epil.iter.next = add i64 %epil.iter, 1
  %epil.iter.cmp.not = icmp eq i64 %epil.iter.next, %xtraiter
  br i1 %epil.iter.cmp.not, label %.lr.ph.preheader, label %.preheader.epil, !llvm.loop !9

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %.preheader.epil, %.lr.ph.preheader.unr-lcssa
  %spec.select.lcssa = phi i32 [ %spec.select.lcssa.ph, %.lr.ph.preheader.unr-lcssa ], [ %spec.select.epil, %.preheader.epil ]
  %spec.select46.lcssa = phi i32 [ %spec.select46.lcssa.ph, %.lr.ph.preheader.unr-lcssa ], [ %spec.select46.epil, %.preheader.epil ]
  %9 = getelementptr i32, ptr %0, i64 %wide.trip.count
  %10 = getelementptr i8, ptr %9, i64 -4
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %12 = sext i32 %spec.select46.lcssa to i64
  %13 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %12
  store i32 %11, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  store i32 %spec.select.lcssa, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %xtraiter62 = and i64 %wide.trip.count, 1
  %unroll_iter66 = and i64 %wide.trip.count, 2147483646
  br label %.lr.ph

.preheader:                                       ; preds = %.preheader, %.preheader.preheader.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.preheader.preheader.new ], [ %indvars.iv.next.3, %.preheader ]
  %.03649 = phi i32 [ undef, %.preheader.preheader.new ], [ %spec.select46.3, %.preheader ]
  %.03948 = phi i32 [ -2147483648, %.preheader.preheader.new ], [ %spec.select.3, %.preheader ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.preheader.preheader.new ], [ %niter.next.3, %.preheader ]
  %14 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %15 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %16 = icmp sgt i32 %15, %.03948
  %spec.select = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %15, i32 %.03948)
  %17 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  %spec.select46 = select i1 %16, i32 %17, i32 %.03649
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %18 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %20 = icmp sgt i32 %19, %spec.select
  %spec.select.1 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %19, i32 %spec.select)
  %21 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv.next to i32
  %spec.select46.1 = select i1 %20, i32 %21, i32 %spec.select46
  %indvars.iv.next.1 = or disjoint i64 %indvars.iv, 2
  %22 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next.1
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %24 = icmp sgt i32 %23, %spec.select.1
  %spec.select.2 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %23, i32 %spec.select.1)
  %25 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv.next.1 to i32
  %spec.select46.2 = select i1 %24, i32 %25, i32 %spec.select46.1
  %indvars.iv.next.2 = or disjoint i64 %indvars.iv, 3
  %26 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next.2
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %28 = icmp sgt i32 %27, %spec.select.2
  %spec.select.3 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %27, i32 %spec.select.2)
  %29 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv.next.2 to i32
  %spec.select46.3 = select i1 %28, i32 %29, i32 %spec.select46.2
  %indvars.iv.next.3 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 4
  %niter.next.3 = add i64 %niter, 4
  %niter.ncmp.3 = icmp eq i64 %niter.next.3, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.3, label %.lr.ph.preheader.unr-lcssa, label %.preheader, !llvm.loop !11

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph.preheader
  %indvars.iv55 = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next56.1, %.lr.ph ]
  %.03752 = phi i32 [ -2147483648, %.lr.ph.preheader ], [ %.138.1, %.lr.ph ]
  %.251 = phi i32 [ -2147483648, %.lr.ph.preheader ], [ %.3.1, %.lr.ph ]
  %niter67 = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %niter67.next.1, %.lr.ph ]
  %30 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv55
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %32 = icmp sgt i32 %31, %.251
  %33 = icmp slt i32 %31, %.251
  %34 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %31, i32 %.03752)
  %spec.select47 = select i1 %33, i32 %34, i32 %.03752
  %.3 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %31, i32 %.251)
  %.138 = select i1 %32, i32 %.251, i32 %spec.select47
  %indvars.iv.next56 = or disjoint i64 %indvars.iv55, 1
  %35 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next56
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !5
  %37 = icmp sgt i32 %36, %.3
  %38 = icmp slt i32 %36, %.3
  %39 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %36, i32 %.138)
  %spec.select47.1 = select i1 %38, i32 %39, i32 %.138
  %.3.1 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %36, i32 %.3)
  %.138.1 = select i1 %37, i32 %.3, i32 %spec.select47.1
  %indvars.iv.next56.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv55, 2
  %niter67.next.1 = add i64 %niter67, 2
  %niter67.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter67.next.1, %unroll_iter66
  br i1 %niter67.ncmp.1, label %.loopexit.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph, !llvm.loop !13

.loopexit.loopexit.unr-lcssa:                     ; preds = %.lr.ph
  %lcmp.mod64.not = icmp eq i64 %xtraiter62, 0
  br i1 %lcmp.mod64.not, label %.loopexit, label %.lr.ph.epil

.lr.ph.epil:                                      ; preds = %.loopexit.loopexit.unr-lcssa
  %40 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next56.1
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %42 = icmp sgt i32 %41, %.3.1
  %43 = icmp slt i32 %41, %.3.1
  %44 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %41, i32 %.138.1)
  %spec.select47.epil = select i1 %43, i32 %44, i32 %.138.1
  %.138.epil = select i1 %42, i32 %.3.1, i32 %spec.select47.epil
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %.lr.ph.epil, %.loopexit.loopexit.unr-lcssa, %2
  %.041 = phi i32 [ -2147483648, %2 ], [ %.138.1, %.loopexit.loopexit.unr-lcssa ], [ %.138.epil, %.lr.ph.epil ]
  ret i32 %.041
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.smax.i32(i32, i32) #1

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) 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 speculatable willreturn memory(none) }

!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.unroll.disable"}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}


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