; LLVM IR from ritikbanger/Hacktoberfest2022-DSA :: 06. Sorting/countingsort.ll (Z12countingsortPiii)

; 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"

%"class.std::basic_ostream" = type { ptr, %"class.std::basic_ios" }
%"class.std::basic_ios" = type { %"class.std::ios_base", ptr, i8, i8, ptr, ptr, ptr, ptr }
%"class.std::ios_base" = type { ptr, i64, i64, i32, i32, i32, ptr, %"struct.std::ios_base::_Words", [8 x %"struct.std::ios_base::_Words"], i32, ptr, %"class.std::locale" }
%"struct.std::ios_base::_Words" = type { ptr, i64 }
%"class.std::locale" = type { ptr }

@_ZSt4cout = external global %"class.std::basic_ostream", align 8

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z12countingsortPiii(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #0 {
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca [20 x i32], align 16
  %8 = alloca [20 x i32], align 16
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 80, ptr %7) #4
  call void @llvm.memset.p0.i64(ptr align 16 %7, i8 0, i64 80, i1 false)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 80, ptr %8) #4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #4
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %13

13:                                               ; preds = %29, %3
  %14 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %15 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %16 = sub nsw i32 %15, 1
  %17 = icmp sle i32 %14, %16
  br i1 %17, label %19, label %18

18:                                               ; preds = %13
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #4
  br label %32

19:                                               ; preds = %13
  %20 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds i32, ptr %20, i64 %22
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !9
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %7, i64 0, i64 %25
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !9
  %28 = add nsw i32 %27, 1
  store i32 %28, ptr %26, align 4, !tbaa !9
  br label %29

29:                                               ; preds = %19
  %30 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %31 = add nsw i32 %30, 1
  store i32 %31, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %13, !llvm.loop !11

32:                                               ; preds = %18
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #4
  store i32 1, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %33

33:                                               ; preds = %52, %32
  %34 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %35 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %36 = icmp sle i32 %34, %35
  br i1 %36, label %38, label %37

37:                                               ; preds = %33
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #4
  br label %55

38:                                               ; preds = %33
  %39 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %7, i64 0, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !9
  %43 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %44 = sub nsw i32 %43, 1
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %7, i64 0, i64 %45
  %47 = load i32, ptr %46, align 4, !tbaa !9
  %48 = add nsw i32 %42, %47
  %49 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %7, i64 0, i64 %50
  store i32 %48, ptr %51, align 4, !tbaa !9
  br label %52

52:                                               ; preds = %38
  %53 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %54 = add nsw i32 %53, 1
  store i32 %54, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %33, !llvm.loop !13

55:                                               ; preds = %37
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #4
  %56 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %57 = sub nsw i32 %56, 1
  store i32 %57, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %58

58:                                               ; preds = %95, %55
  %59 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %60 = icmp sge i32 %59, 0
  br i1 %60, label %62, label %61

61:                                               ; preds = %58
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #4
  br label %98

62:                                               ; preds = %58
  %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 ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %69 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds i32, ptr %68, i64 %70
  %72 = load i32, ptr %71, align 4, !tbaa !9
  %73 = sext i32 %72 to i64
  %74 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %7, i64 0, i64 %73
  %75 = load i32, ptr %74, align 4, !tbaa !9
  %76 = sub nsw i32 %75, 1
  %77 = sext i32 %76 to i64
  %78 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %8, i64 0, i64 %77
  store i32 %67, ptr %78, align 4, !tbaa !9
  %79 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %80 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %81 = sext i32 %80 to i64
  %82 = getelementptr inbounds i32, ptr %79, i64 %81
  %83 = load i32, ptr %82, align 4, !tbaa !9
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %7, i64 0, i64 %84
  %86 = load i32, ptr %85, align 4, !tbaa !9
  %87 = sub nsw i32 %86, 1
  %88 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %89 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %90 = sext i32 %89 to i64
  %91 = getelementptr inbounds i32, ptr %88, i64 %90
  %92 = load i32, ptr %91, align 4, !tbaa !9
  %93 = sext i32 %92 to i64
  %94 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %7, i64 0, i64 %93
  store i32 %87, ptr %94, align 4, !tbaa !9
  br label %95

95:                                               ; preds = %62
  %96 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %97 = add nsw i32 %96, -1
  store i32 %97, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %58, !llvm.loop !14

98:                                               ; preds = %61
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #4
  store i32 0, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %99

99:                                               ; preds = %111, %98
  %100 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %101 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %102 = sub nsw i32 %101, 1
  %103 = icmp sle i32 %100, %102
  br i1 %103, label %105, label %104

104:                                              ; preds = %99
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #4
  br label %114

105:                                              ; preds = %99
  %106 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %107 = sext i32 %106 to i64
  %108 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %8, i64 0, i64 %107
  %109 = load i32, ptr %108, align 4, !tbaa !9
  %110 = call noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) ptr @_ZNSolsEi(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) @_ZSt4cout, i32 noundef %109)
  br label %111

111:                                              ; preds = %105
  %112 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %113 = add nsw i32 %112, 1
  store i32 %113, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %99, !llvm.loop !15

114:                                              ; preds = %104
  unreachable
}

; 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 nounwind willreturn memory(argmem: write)
declare void @llvm.memset.p0.i64(ptr nocapture writeonly, i8, i64, i1 immarg) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

declare noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) ptr @_ZNSolsEi(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8), i32 noundef) #3

attributes #0 = { mustprogress 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 = { nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write) }
attributes #3 = { "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 #4 = { 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}
!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"

%"class.std::basic_ostream" = type { ptr, %"class.std::basic_ios" }
%"class.std::basic_ios" = type { %"class.std::ios_base", ptr, i8, i8, ptr, ptr, ptr, ptr }
%"class.std::ios_base" = type { ptr, i64, i64, i32, i32, i32, ptr, %"struct.std::ios_base::_Words", [8 x %"struct.std::ios_base::_Words"], i32, ptr, %"class.std::locale" }
%"struct.std::ios_base::_Words" = type { ptr, i64 }
%"class.std::locale" = type { ptr }

@_ZSt4cout = external global %"class.std::basic_ostream", align 8

; Function Attrs: mustprogress noreturn uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z12countingsortPiii(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = alloca [20 x i32], align 16
  %5 = alloca [20 x i32], align 16
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 80, ptr nonnull %4) #5
  call void @llvm.memset.p0.i64(ptr noundef nonnull align 16 dereferenceable(80) %4, i8 0, i64 80, i1 false)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 80, ptr nonnull %5) #5
  %.not.not31 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %.not.not31, label %.lr.ph.preheader, label %.preheader30

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %3
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %1 to i64
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count, 3
  %6 = icmp ult i32 %1, 4
  br i1 %6, label %.preheader30.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph.preheader.new

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

.preheader30.loopexit.unr-lcssa:                  ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph.preheader
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next.3, %.lr.ph ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.preheader30, label %.lr.ph.epil

.lr.ph.epil:                                      ; preds = %.preheader30.loopexit.unr-lcssa, %.lr.ph.epil
  %indvars.iv.epil = phi i64 [ %indvars.iv.next.epil, %.lr.ph.epil ], [ %indvars.iv.unr, %.preheader30.loopexit.unr-lcssa ]
  %epil.iter = phi i64 [ %epil.iter.next, %.lr.ph.epil ], [ 0, %.preheader30.loopexit.unr-lcssa ]
  %7 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.epil
  %8 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %9 = sext i32 %8 to i64
  %10 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %4, i64 0, i64 %9
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %12 = add nsw i32 %11, 1
  store i32 %12, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %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 %.preheader30, label %.lr.ph.epil, !llvm.loop !9

.preheader30:                                     ; preds = %.preheader30.loopexit.unr-lcssa, %.lr.ph.epil, %3
  %.not33 = icmp slt i32 %2, 1
  br i1 %.not33, label %.preheader29, label %.lr.ph35.preheader

.lr.ph35.preheader:                               ; preds = %.preheader30
  %.pre = load i32, ptr %4, align 16, !tbaa !5
  %13 = zext nneg i32 %2 to i64
  %xtraiter51 = and i64 %13, 3
  %14 = icmp ult i32 %2, 4
  br i1 %14, label %.preheader29.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph35.preheader.new

.lr.ph35.preheader.new:                           ; preds = %.lr.ph35.preheader
  %unroll_iter54 = and i64 %13, 2147483644
  br label %.lr.ph35

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph.preheader.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %indvars.iv.next.3, %.lr.ph ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %niter.next.3, %.lr.ph ]
  %15 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %17 = sext i32 %16 to i64
  %18 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %4, i64 0, i64 %17
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %20 = add nsw i32 %19, 1
  store i32 %20, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %21 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %4, i64 0, i64 %23
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  %26 = add nsw i32 %25, 1
  store i32 %26, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.1 = or disjoint i64 %indvars.iv, 2
  %27 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next.1
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %4, i64 0, i64 %29
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %32 = add nsw i32 %31, 1
  store i32 %32, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.2 = or disjoint i64 %indvars.iv, 3
  %33 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next.2
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !5
  %35 = sext i32 %34 to i64
  %36 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %4, i64 0, i64 %35
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  %38 = add nsw i32 %37, 1
  store i32 %38, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  %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 %.preheader30.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph, !llvm.loop !11

.preheader29.loopexit.unr-lcssa:                  ; preds = %.lr.ph35, %.lr.ph35.preheader
  %.unr = phi i32 [ %.pre, %.lr.ph35.preheader ], [ %65, %.lr.ph35 ]
  %indvars.iv40.unr = phi i64 [ 1, %.lr.ph35.preheader ], [ %indvars.iv.next41.3, %.lr.ph35 ]
  %lcmp.mod53.not = icmp eq i64 %xtraiter51, 0
  br i1 %lcmp.mod53.not, label %.preheader29, label %.lr.ph35.epil

.lr.ph35.epil:                                    ; preds = %.preheader29.loopexit.unr-lcssa, %.lr.ph35.epil
  %39 = phi i32 [ %42, %.lr.ph35.epil ], [ %.unr, %.preheader29.loopexit.unr-lcssa ]
  %indvars.iv40.epil = phi i64 [ %indvars.iv.next41.epil, %.lr.ph35.epil ], [ %indvars.iv40.unr, %.preheader29.loopexit.unr-lcssa ]
  %epil.iter52 = phi i64 [ %epil.iter52.next, %.lr.ph35.epil ], [ 0, %.preheader29.loopexit.unr-lcssa ]
  %40 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %4, i64 0, i64 %indvars.iv40.epil
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %42 = add nsw i32 %39, %41
  store i32 %42, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next41.epil = add nuw nsw i64 %indvars.iv40.epil, 1
  %epil.iter52.next = add i64 %epil.iter52, 1
  %epil.iter52.cmp.not = icmp eq i64 %epil.iter52.next, %xtraiter51
  br i1 %epil.iter52.cmp.not, label %.preheader29, label %.lr.ph35.epil, !llvm.loop !13

.preheader29:                                     ; preds = %.preheader29.loopexit.unr-lcssa, %.lr.ph35.epil, %.preheader30
  br i1 %.not.not31, label %.lr.ph37.preheader, label %.preheader

.lr.ph37.preheader:                               ; preds = %.preheader29
  %43 = zext nneg i32 %1 to i64
  %xtraiter56 = and i64 %43, 1
  %lcmp.mod57.not = icmp eq i64 %xtraiter56, 0
  br i1 %lcmp.mod57.not, label %.lr.ph37.prol.loopexit, label %.lr.ph37.prol

.lr.ph37.prol:                                    ; preds = %.lr.ph37.preheader
  %indvars.iv.next46.prol = add nsw i64 %43, -1
  %44 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next46.prol
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !5
  %46 = sext i32 %45 to i64
  %47 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %4, i64 0, i64 %46
  %48 = load i32, ptr %47, align 4, !tbaa !5
  %49 = add nsw i32 %48, -1
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %5, i64 0, i64 %50
  store i32 %45, ptr %51, align 4, !tbaa !5
  store i32 %49, ptr %47, align 4, !tbaa !5
  br label %.lr.ph37.prol.loopexit

.lr.ph37.prol.loopexit:                           ; preds = %.lr.ph37.prol, %.lr.ph37.preheader
  %indvars.iv45.unr = phi i64 [ %43, %.lr.ph37.preheader ], [ %indvars.iv.next46.prol, %.lr.ph37.prol ]
  %52 = icmp eq i32 %1, 1
  br i1 %52, label %.preheader, label %.lr.ph37

.lr.ph35:                                         ; preds = %.lr.ph35, %.lr.ph35.preheader.new
  %53 = phi i32 [ %.pre, %.lr.ph35.preheader.new ], [ %65, %.lr.ph35 ]
  %indvars.iv40 = phi i64 [ 1, %.lr.ph35.preheader.new ], [ %indvars.iv.next41.3, %.lr.ph35 ]
  %niter55 = phi i64 [ 0, %.lr.ph35.preheader.new ], [ %niter55.next.3, %.lr.ph35 ]
  %54 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %4, i64 0, i64 %indvars.iv40
  %55 = load i32, ptr %54, align 4, !tbaa !5
  %56 = add nsw i32 %53, %55
  store i32 %56, ptr %54, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next41 = add nuw nsw i64 %indvars.iv40, 1
  %57 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %4, i64 0, i64 %indvars.iv.next41
  %58 = load i32, ptr %57, align 4, !tbaa !5
  %59 = add nsw i32 %56, %58
  store i32 %59, ptr %57, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next41.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv40, 2
  %60 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %4, i64 0, i64 %indvars.iv.next41.1
  %61 = load i32, ptr %60, align 4, !tbaa !5
  %62 = add nsw i32 %59, %61
  store i32 %62, ptr %60, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next41.2 = add nuw nsw i64 %indvars.iv40, 3
  %63 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %4, i64 0, i64 %indvars.iv.next41.2
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !5
  %65 = add nsw i32 %62, %64
  store i32 %65, ptr %63, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next41.3 = add nuw nsw i64 %indvars.iv40, 4
  %niter55.next.3 = add i64 %niter55, 4
  %niter55.ncmp.3 = icmp eq i64 %niter55.next.3, %unroll_iter54
  br i1 %niter55.ncmp.3, label %.preheader29.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph35, !llvm.loop !14

.preheader:                                       ; preds = %.lr.ph37.prol.loopexit, %.lr.ph37, %.preheader29
  %66 = sext i32 %1 to i64
  br label %84

.lr.ph37:                                         ; preds = %.lr.ph37.prol.loopexit, %.lr.ph37
  %indvars.iv45 = phi i64 [ %indvars.iv.next46.1, %.lr.ph37 ], [ %indvars.iv45.unr, %.lr.ph37.prol.loopexit ]
  %indvars.iv.next46 = add nsw i64 %indvars.iv45, -1
  %67 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next46
  %68 = load i32, ptr %67, align 4, !tbaa !5
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %4, i64 0, i64 %69
  %71 = load i32, ptr %70, align 4, !tbaa !5
  %72 = add nsw i32 %71, -1
  %73 = sext i32 %72 to i64
  %74 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %5, i64 0, i64 %73
  store i32 %68, ptr %74, align 4, !tbaa !5
  store i32 %72, ptr %70, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next46.1 = add nsw i64 %indvars.iv45, -2
  %75 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next46.1
  %76 = load i32, ptr %75, align 4, !tbaa !5
  %77 = sext i32 %76 to i64
  %78 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %4, i64 0, i64 %77
  %79 = load i32, ptr %78, align 4, !tbaa !5
  %80 = add nsw i32 %79, -1
  %81 = sext i32 %80 to i64
  %82 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %5, i64 0, i64 %81
  store i32 %76, ptr %82, align 4, !tbaa !5
  store i32 %80, ptr %78, align 4, !tbaa !5
  %83 = icmp ugt i64 %indvars.iv.next46, 1
  br i1 %83, label %.lr.ph37, label %.preheader, !llvm.loop !15

84:                                               ; preds = %.preheader, %84
  %indvars.iv48 = phi i64 [ 0, %.preheader ], [ %indvars.iv.next49, %84 ]
  %85 = icmp slt i64 %indvars.iv48, %66
  tail call void @llvm.assume(i1 %85)
  %86 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %5, i64 0, i64 %indvars.iv48
  %87 = load i32, ptr %86, align 4, !tbaa !5
  %88 = tail call noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) ptr @_ZNSolsEi(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) @_ZSt4cout, i32 noundef %87)
  %indvars.iv.next49 = add nuw nsw i64 %indvars.iv48, 1
  br label %84, !llvm.loop !16
}

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write)
declare void @llvm.memset.p0.i64(ptr nocapture writeonly, i8, i64, i1 immarg) #2

declare noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) ptr @_ZNSolsEi(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8), i32 noundef) local_unnamed_addr #3

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(inaccessiblemem: write)
declare void @llvm.assume(i1 noundef) #4

attributes #0 = { mustprogress noreturn 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 memory(argmem: readwrite) }
attributes #2 = { mustprogress nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write) }
attributes #3 = { "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 #4 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(inaccessiblemem: write) }
attributes #5 = { 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++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.unroll.disable"}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !10}
!14 = distinct !{!14, !12}
!15 = distinct !{!15, !12}
!16 = distinct !{!16, !12}


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