; LLVM IR from AlgoGenesis/C :: Dynamic Programming/House Robber (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: nounwind uwtable
define dso_local i32 @houseRobber(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i64, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %9 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %10 = icmp eq i32 %9, 0
  br i1 %10, label %11, label %12

11:                                               ; preds = %2
  store i32 0, ptr %3, align 4
  br label %102

12:                                               ; preds = %2
  %13 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %14 = icmp eq i32 %13, 1
  br i1 %14, label %15, label %19

15:                                               ; preds = %12
  %16 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %16, i64 0
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  store i32 %18, ptr %3, align 4
  br label %102

19:                                               ; preds = %12
  %20 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %21 = zext i32 %20 to i64
  %22 = call ptr @llvm.stacksave.p0()
  store ptr %22, ptr %6, align 8
  %23 = alloca i32, i64 %21, align 16
  store i64 %21, ptr %7, align 8
  %24 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %25 = getelementptr inbounds i32, ptr %24, i64 0
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !9
  %27 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 0
  store i32 %26, ptr %27, align 16, !tbaa !9
  %28 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %29 = getelementptr inbounds i32, ptr %28, i64 0
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !9
  %31 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %32 = getelementptr inbounds i32, ptr %31, i64 1
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !9
  %34 = icmp sgt i32 %30, %33
  br i1 %34, label %35, label %39

35:                                               ; preds = %19
  %36 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %37 = getelementptr inbounds i32, ptr %36, i64 0
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !9
  br label %43

39:                                               ; preds = %19
  %40 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %41 = getelementptr inbounds i32, ptr %40, i64 1
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !9
  br label %43

43:                                               ; preds = %39, %35
  %44 = phi i32 [ %38, %35 ], [ %42, %39 ]
  %45 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 1
  store i32 %44, ptr %45, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #3
  store i32 2, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %46

46:                                               ; preds = %92, %43
  %47 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %48 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %49 = icmp slt i32 %47, %48
  br i1 %49, label %51, label %50

50:                                               ; preds = %46
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #3
  br label %95

51:                                               ; preds = %46
  %52 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %53 = sub nsw i32 %52, 1
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %54
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !9
  %57 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %58 = sub nsw i32 %57, 2
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %59
  %61 = load i32, ptr %60, align 4, !tbaa !9
  %62 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %63 = load i32, ptr %8, 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 = add nsw i32 %61, %66
  %68 = icmp sgt i32 %56, %67
  br i1 %68, label %69, label %75

69:                                               ; preds = %51
  %70 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %71 = sub nsw i32 %70, 1
  %72 = sext i32 %71 to i64
  %73 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %72
  %74 = load i32, ptr %73, align 4, !tbaa !9
  br label %87

75:                                               ; preds = %51
  %76 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %77 = sub nsw i32 %76, 2
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %78
  %80 = load i32, ptr %79, align 4, !tbaa !9
  %81 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %82 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %83 = sext i32 %82 to i64
  %84 = getelementptr inbounds i32, ptr %81, i64 %83
  %85 = load i32, ptr %84, align 4, !tbaa !9
  %86 = add nsw i32 %80, %85
  br label %87

87:                                               ; preds = %75, %69
  %88 = phi i32 [ %74, %69 ], [ %86, %75 ]
  %89 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %90 = sext i32 %89 to i64
  %91 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %90
  store i32 %88, ptr %91, align 4, !tbaa !9
  br label %92

92:                                               ; preds = %87
  %93 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %94 = add nsw i32 %93, 1
  store i32 %94, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %46, !llvm.loop !11

95:                                               ; preds = %50
  %96 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %97 = sub nsw i32 %96, 1
  %98 = sext i32 %97 to i64
  %99 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %98
  %100 = load i32, ptr %99, align 4, !tbaa !9
  store i32 %100, ptr %3, align 4
  %101 = load ptr, ptr %6, align 8
  call void @llvm.stackrestore.p0(ptr %101)
  br label %102

102:                                              ; preds = %95, %15, %11
  %103 = load i32, ptr %3, align 4
  ret i32 %103
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare ptr @llvm.stacksave.p0() #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare void @llvm.stackrestore.p0(ptr) #1

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" }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn }
attributes #2 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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 = 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: nofree norecurse nosync nounwind uwtable
define dso_local i32 @houseRobber(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  switch i32 %1, label %5 [
    i32 0, label %39
    i32 1, label %3
  ]

3:                                                ; preds = %2
  %4 = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  br label %39

5:                                                ; preds = %2
  %6 = zext i32 %1 to i64
  %7 = tail call ptr @llvm.stacksave.p0()
  %8 = alloca i32, i64 %6, align 16
  %9 = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  store i32 %9, ptr %8, align 16, !tbaa !5
  %10 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %. = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %9, i32 %11)
  %12 = getelementptr inbounds i8, ptr %8, i64 4
  store i32 %., ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp sgt i32 %1, 2
  br i1 %13, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %5
  %scevgep = getelementptr i8, ptr %8, i64 4
  %load_initial = load i32, ptr %scevgep, align 4
  %xtraiter = and i64 %6, 1
  %14 = icmp eq i32 %1, 3
  br i1 %14, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph.preheader.new

.lr.ph.preheader.new:                             ; preds = %.lr.ph.preheader
  %15 = and i64 %6, 2147483646
  %16 = add nsw i64 %15, -4
  br label %.lr.ph

._crit_edge.loopexit.unr-lcssa:                   ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph.preheader
  %store_forwarded.unr = phi i32 [ %load_initial, %.lr.ph.preheader ], [ %.29.1, %.lr.ph ]
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 2, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next.1, %.lr.ph ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph.epil

.lr.ph.epil:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa
  %17 = getelementptr i32, ptr %8, i64 %indvars.iv.unr
  %18 = getelementptr i8, ptr %17, i64 -8
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.unr
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %22 = add nsw i32 %21, %19
  %.29.epil = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %store_forwarded.unr, i32 %22)
  store i32 %.29.epil, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph.epil, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, %5
  %23 = sext i32 %1 to i64
  %24 = getelementptr i32, ptr %8, i64 %23
  %25 = getelementptr i8, ptr %24, i64 -4
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  tail call void @llvm.stackrestore.p0(ptr %7)
  br label %39

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph.preheader.new
  %store_forwarded = phi i32 [ %load_initial, %.lr.ph.preheader.new ], [ %.29.1, %.lr.ph ]
  %indvars.iv = phi i64 [ 2, %.lr.ph.preheader.new ], [ %indvars.iv.next.1, %.lr.ph ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %niter.next.1, %.lr.ph ]
  %27 = getelementptr i32, ptr %8, i64 %indvars.iv
  %28 = getelementptr i8, ptr %27, i64 -8
  %29 = load i32, ptr %28, align 8, !tbaa !5
  %30 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %32 = add nsw i32 %31, %29
  %.29 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %store_forwarded, i32 %32)
  store i32 %.29, ptr %27, align 8, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %33 = getelementptr i32, ptr %8, i64 %indvars.iv.next
  %34 = getelementptr i8, ptr %33, i64 -8
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  %36 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  %38 = add nsw i32 %37, %35
  %.29.1 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %.29, i32 %38)
  store i32 %.29.1, ptr %33, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %niter.next.1 = add i64 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter, %16
  br i1 %niter.ncmp.1, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

39:                                               ; preds = %2, %._crit_edge, %3
  %.023 = phi i32 [ %4, %3 ], [ %26, %._crit_edge ], [ %1, %2 ]
  ret i32 %.023
}

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare ptr @llvm.stacksave.p0() #1

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare void @llvm.stackrestore.p0(ptr) #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.smax.i32(i32, i32) #2

attributes #0 = { nofree norecurse nosync 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 = { mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn }
attributes #2 = { 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/C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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