; LLVM IR from AlgoGenesis/C :: Binary Tree Algorithms/Red-Black Trees Algorithms (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"

%struct.node = type { i32, ptr, ptr, ptr, i8 }

; 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
declare void @free(ptr noundef) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local void @delete_helper(ptr noundef, ptr noundef) #2

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local ptr @successor(ptr noundef) #2

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @RB_delete(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #2 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %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
  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 8, ptr %6) #3
  store ptr null, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #3
  store ptr null, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #3
  %10 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %10, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %11 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %12 = icmp eq ptr %11, null
  br i1 %12, label %13, label %14

13:                                               ; preds = %2
  store ptr null, ptr %3, align 8
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %132

14:                                               ; preds = %2
  br label %15

15:                                               ; preds = %40, %14
  %16 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %17 = icmp ne ptr %16, null
  br i1 %17, label %18, label %24

18:                                               ; preds = %15
  %19 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %20 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %19, i32 0, i32 0
  %21 = load i32, ptr %20, align 8, !tbaa !11
  %22 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %23 = icmp ne i32 %21, %22
  br label %24

24:                                               ; preds = %18, %15
  %25 = phi i1 [ false, %15 ], [ %23, %18 ]
  br i1 %25, label %26, label %41

26:                                               ; preds = %24
  %27 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %28 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %29 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %28, i32 0, i32 0
  %30 = load i32, ptr %29, align 8, !tbaa !11
  %31 = icmp slt i32 %27, %30
  br i1 %31, label %32, label %36

32:                                               ; preds = %26
  %33 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %34 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %33, i32 0, i32 1
  %35 = load ptr, ptr %34, align 8, !tbaa !13
  store ptr %35, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %40

36:                                               ; preds = %26
  %37 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %38 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %37, i32 0, i32 2
  %39 = load ptr, ptr %38, align 8, !tbaa !14
  store ptr %39, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %40

40:                                               ; preds = %36, %32
  br label %15, !llvm.loop !15

41:                                               ; preds = %24
  %42 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %43 = icmp eq ptr %42, null
  br i1 %43, label %44, label %46

44:                                               ; preds = %41
  %45 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %45, ptr %3, align 8
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %132

46:                                               ; preds = %41
  %47 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %48 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %47, i32 0, i32 1
  %49 = load ptr, ptr %48, align 8, !tbaa !13
  %50 = icmp eq ptr %49, null
  br i1 %50, label %56, label %51

51:                                               ; preds = %46
  %52 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %53 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %52, i32 0, i32 2
  %54 = load ptr, ptr %53, align 8, !tbaa !14
  %55 = icmp eq ptr %54, null
  br i1 %55, label %56, label %58

56:                                               ; preds = %51, %46
  %57 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  store ptr %57, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  br label %61

58:                                               ; preds = %51
  %59 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %60 = call ptr @successor(ptr noundef %59)
  store ptr %60, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  br label %61

61:                                               ; preds = %58, %56
  %62 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %63 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %62, i32 0, i32 1
  %64 = load ptr, ptr %63, align 8, !tbaa !13
  %65 = icmp ne ptr %64, null
  br i1 %65, label %66, label %70

66:                                               ; preds = %61
  %67 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %68 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %67, i32 0, i32 1
  %69 = load ptr, ptr %68, align 8, !tbaa !13
  store ptr %69, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  br label %74

70:                                               ; preds = %61
  %71 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %72 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %71, i32 0, i32 2
  %73 = load ptr, ptr %72, align 8, !tbaa !14
  store ptr %73, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  br label %74

74:                                               ; preds = %70, %66
  %75 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %76 = icmp ne ptr %75, null
  br i1 %76, label %77, label %83

77:                                               ; preds = %74
  %78 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %79 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %78, i32 0, i32 3
  %80 = load ptr, ptr %79, align 8, !tbaa !17
  %81 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %82 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %81, i32 0, i32 3
  store ptr %80, ptr %82, align 8, !tbaa !17
  br label %83

83:                                               ; preds = %77, %74
  %84 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %85 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %84, i32 0, i32 3
  %86 = load ptr, ptr %85, align 8, !tbaa !17
  %87 = icmp eq ptr %86, null
  br i1 %87, label %88, label %90

88:                                               ; preds = %83
  %89 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store ptr %89, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  br label %111

90:                                               ; preds = %83
  %91 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %92 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %93 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %92, i32 0, i32 3
  %94 = load ptr, ptr %93, align 8, !tbaa !17
  %95 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %94, i32 0, i32 1
  %96 = load ptr, ptr %95, align 8, !tbaa !13
  %97 = icmp eq ptr %91, %96
  br i1 %97, label %98, label %104

98:                                               ; preds = %90
  %99 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %100 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %101 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %100, i32 0, i32 3
  %102 = load ptr, ptr %101, align 8, !tbaa !17
  %103 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %102, i32 0, i32 1
  store ptr %99, ptr %103, align 8, !tbaa !13
  br label %110

104:                                              ; preds = %90
  %105 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %106 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %107 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %106, i32 0, i32 3
  %108 = load ptr, ptr %107, align 8, !tbaa !17
  %109 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %108, i32 0, i32 2
  store ptr %105, ptr %109, align 8, !tbaa !14
  br label %110

110:                                              ; preds = %104, %98
  br label %111

111:                                              ; preds = %110, %88
  %112 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %113 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %114 = icmp ne ptr %112, %113
  br i1 %114, label %115, label %121

115:                                              ; preds = %111
  %116 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %117 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %116, i32 0, i32 0
  %118 = load i32, ptr %117, align 8, !tbaa !11
  %119 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %120 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %119, i32 0, i32 0
  store i32 %118, ptr %120, align 8, !tbaa !11
  br label %121

121:                                              ; preds = %115, %111
  %122 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %123 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %122, i32 0, i32 4
  %124 = load i8, ptr %123, align 8, !tbaa !18
  %125 = sext i8 %124 to i32
  %126 = icmp eq i32 %125, 98
  br i1 %126, label %127, label %129

127:                                              ; preds = %121
  %128 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  call void @delete_helper(ptr noundef %4, ptr noundef %128)
  br label %129

129:                                              ; preds = %127, %121
  %130 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  call void @free(ptr noundef %130) #3
  %131 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %131, ptr %3, align 8
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %132

132:                                              ; preds = %129, %44, %13
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #3
  %133 = load ptr, ptr %3, align 8
  ret ptr %133
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 = { 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 #3 = { 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 = !{!12, !10, i64 0}
!12 = !{!"node", !10, i64 0, !6, i64 8, !6, i64 16, !6, i64 24, !7, i64 32}
!13 = !{!12, !6, i64 8}
!14 = !{!12, !6, i64 16}
!15 = distinct !{!15, !16}
!16 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!17 = !{!12, !6, i64 24}
!18 = !{!12, !7, i64 32}


; 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 nounwind willreturn allockind("free") memory(argmem: readwrite, inaccessiblemem: readwrite)
declare void @free(ptr allocptr nocapture noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local void @delete_helper(ptr noundef, ptr noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local ptr @successor(ptr noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @RB_delete(ptr noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #1 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %4 = icmp eq ptr %0, null
  br i1 %4, label %.loopexit, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %2, %6
  %.050 = phi ptr [ %.1, %6 ], [ %0, %2 ]
  %5 = load i32, ptr %.050, align 8, !tbaa !9
  %.not41 = icmp eq i32 %5, %1
  br i1 %.not41, label %.critedge, label %6

6:                                                ; preds = %.preheader
  %7 = icmp sgt i32 %5, %1
  %.1.in.v = select i1 %7, i64 8, i64 16
  %.1.in = getelementptr inbounds i8, ptr %.050, i64 %.1.in.v
  %.1 = load ptr, ptr %.1.in, align 8, !tbaa !5
  %cond = icmp eq ptr %.1, null
  br i1 %cond, label %.loopexit, label %.preheader, !llvm.loop !12

.critedge:                                        ; preds = %.preheader
  %8 = getelementptr inbounds i8, ptr %.050, i64 8
  %9 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !14
  %10 = icmp eq ptr %9, null
  br i1 %10, label %.thread54, label %11

11:                                               ; preds = %.critedge
  %12 = getelementptr inbounds i8, ptr %.050, i64 16
  %13 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !15
  %14 = icmp eq ptr %13, null
  br i1 %14, label %.thread, label %15

15:                                               ; preds = %11
  %16 = tail call ptr @successor(ptr noundef nonnull %.050)
  %.phi.trans.insert = getelementptr inbounds i8, ptr %16, i64 8
  %.pre = load ptr, ptr %.phi.trans.insert, align 8, !tbaa !14
  %.not42 = icmp eq ptr %.pre, null
  br i1 %.not42, label %.thread54, label %.thread

.thread54:                                        ; preds = %.critedge, %15
  %.03359 = phi ptr [ %16, %15 ], [ %.050, %.critedge ]
  %17 = getelementptr inbounds i8, ptr %.03359, i64 16
  %18 = load ptr, ptr %17, align 8, !tbaa !15
  %.not43 = icmp eq ptr %18, null
  br i1 %.not43, label %._crit_edge, label %.thread

._crit_edge:                                      ; preds = %.thread54
  %.phi.trans.insert52 = getelementptr inbounds i8, ptr %.03359, i64 24
  %.pre53 = load ptr, ptr %.phi.trans.insert52, align 8, !tbaa !16
  br label %22

.thread:                                          ; preds = %11, %15, %.thread54
  %.03358 = phi ptr [ %.03359, %.thread54 ], [ %16, %15 ], [ %.050, %11 ]
  %.03447 = phi ptr [ %18, %.thread54 ], [ %.pre, %15 ], [ %9, %11 ]
  %19 = getelementptr inbounds i8, ptr %.03358, i64 24
  %20 = load ptr, ptr %19, align 8, !tbaa !16
  %21 = getelementptr inbounds i8, ptr %.03447, i64 24
  store ptr %20, ptr %21, align 8, !tbaa !16
  br label %22

22:                                               ; preds = %._crit_edge, %.thread
  %.03357 = phi ptr [ %.03358, %.thread ], [ %.03359, %._crit_edge ]
  %23 = phi ptr [ %20, %.thread ], [ %.pre53, %._crit_edge ]
  %.03448 = phi ptr [ %.03447, %.thread ], [ null, %._crit_edge ]
  %24 = icmp eq ptr %23, null
  br i1 %24, label %25, label %26

25:                                               ; preds = %22
  store ptr %.03448, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  br label %33

26:                                               ; preds = %22
  %27 = getelementptr inbounds i8, ptr %23, i64 8
  %28 = load ptr, ptr %27, align 8, !tbaa !14
  %29 = icmp eq ptr %.03357, %28
  br i1 %29, label %30, label %31

30:                                               ; preds = %26
  store ptr %.03448, ptr %27, align 8, !tbaa !14
  br label %33

31:                                               ; preds = %26
  %32 = getelementptr inbounds i8, ptr %23, i64 16
  store ptr %.03448, ptr %32, align 8, !tbaa !15
  br label %33

33:                                               ; preds = %30, %31, %25
  %.not44 = icmp eq ptr %.03357, %.050
  br i1 %.not44, label %36, label %34

34:                                               ; preds = %33
  %35 = load i32, ptr %.03357, align 8, !tbaa !9
  store i32 %35, ptr %.050, align 8, !tbaa !9
  br label %36

36:                                               ; preds = %34, %33
  %37 = getelementptr inbounds i8, ptr %.03357, i64 32
  %38 = load i8, ptr %37, align 8, !tbaa !17
  %39 = icmp eq i8 %38, 98
  br i1 %39, label %40, label %41

40:                                               ; preds = %36
  call void @delete_helper(ptr noundef nonnull %3, ptr noundef %.03448)
  br label %41

41:                                               ; preds = %40, %36
  call void @free(ptr noundef nonnull %.03357) #2
  %42 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %6, %2, %41
  %.035 = phi ptr [ %42, %41 ], [ null, %2 ], [ %0, %6 ]
  ret ptr %.035
}

attributes #0 = { mustprogress nounwind willreturn allockind("free") memory(argmem: readwrite, inaccessiblemem: readwrite) "alloc-family"="malloc" "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 = { 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/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !11, i64 0}
!10 = !{!"node", !11, i64 0, !6, i64 8, !6, i64 16, !6, i64 24, !7, i64 32}
!11 = !{!"int", !7, i64 0}
!12 = distinct !{!12, !13}
!13 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!14 = !{!10, !6, i64 8}
!15 = !{!10, !6, i64 16}
!16 = !{!10, !6, i64 24}
!17 = !{!10, !7, i64 32}


; Effective O3 passes: BDCEPass,CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass