; LLVM IR from namantam1/x86-assembly :: leetcode (asteriod_collision)

; 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 ptr @asteroidCollision_C(ptr noundef %0, i32 noundef %1, ptr noundef %2) #0 {
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca ptr, align 8
  %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 %4, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store ptr %2, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #3
  %14 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %15 = sext i32 %14 to i64
  %16 = mul i64 %15, 4
  %17 = call noalias ptr @malloc(i64 noundef %16) #4
  store ptr %17, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #3
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %18

18:                                               ; preds = %22, %3
  %19 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %20 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %21 = icmp slt i32 %19, %20
  br i1 %21, label %22, label %34

22:                                               ; preds = %18
  %23 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %24 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %25
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !9
  %28 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %29 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds i32, ptr %28, i64 %30
  store i32 %27, ptr %31, align 4, !tbaa !9
  %32 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %33 = add nsw i32 %32, 1
  store i32 %33, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %18, !llvm.loop !11

34:                                               ; preds = %18
  store i32 1, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %35

35:                                               ; preds = %98, %34
  %36 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %37 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %38 = icmp slt i32 %36, %37
  br i1 %38, label %39, label %101

39:                                               ; preds = %35
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #3
  %40 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds i32, ptr %40, i64 %42
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !9
  store i32 %44, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %45 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %46 = icmp slt i32 %45, 0
  br i1 %46, label %47, label %98

47:                                               ; preds = %39
  %48 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %49 = sub nsw i32 0, %48
  store i32 %49, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #3
  %50 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %51 = sub nsw i32 %50, 1
  store i32 %51, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %52

52:                                               ; preds = %96, %47
  %53 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %54 = icmp sge i32 %53, 0
  br i1 %54, label %55, label %97

55:                                               ; preds = %52
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #3
  %56 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds i32, ptr %56, i64 %58
  %60 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !9
  store i32 %60, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %61 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %62 = icmp sgt i32 %61, 0
  br i1 %62, label %63, label %91

63:                                               ; preds = %55
  %64 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %65 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %66 = icmp slt i32 %64, %65
  br i1 %66, label %67, label %72

67:                                               ; preds = %63
  %68 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %69 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds i32, ptr %68, i64 %70
  store i32 0, ptr %71, align 4, !tbaa !9
  br label %90

72:                                               ; preds = %63
  %73 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %74 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %75 = icmp sgt i32 %73, %74
  br i1 %75, label %76, label %81

76:                                               ; preds = %72
  %77 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %78 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %79 = sext i32 %78 to i64
  %80 = getelementptr inbounds i32, ptr %77, i64 %79
  store i32 0, ptr %80, align 4, !tbaa !9
  store i32 7, ptr %12, align 4
  br label %94

81:                                               ; preds = %72
  %82 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %83 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = getelementptr inbounds i32, ptr %82, i64 %84
  store i32 0, ptr %85, align 4, !tbaa !9
  %86 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %87 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %88 = sext i32 %87 to i64
  %89 = getelementptr inbounds i32, ptr %86, i64 %88
  store i32 0, ptr %89, align 4, !tbaa !9
  store i32 7, ptr %12, align 4
  br label %94

90:                                               ; preds = %67
  br label %91

91:                                               ; preds = %90, %55
  %92 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %93 = add nsw i32 %92, -1
  store i32 %93, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %12, align 4
  br label %94

94:                                               ; preds = %91, %81, %76
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #3
  %95 = load i32, ptr %12, align 4
  switch i32 %95, label %131 [
    i32 0, label %96
    i32 7, label %97
  ]

96:                                               ; preds = %94
  br label %52, !llvm.loop !13

97:                                               ; preds = %94, %52
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #3
  br label %98

98:                                               ; preds = %97, %39
  %99 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %100 = add nsw i32 %99, 1
  store i32 %100, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #3
  br label %35, !llvm.loop !14

101:                                              ; preds = %35
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #3
  store i32 0, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %102

102:                                              ; preds = %124, %101
  %103 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %104 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %105 = icmp slt i32 %103, %104
  br i1 %105, label %106, label %127

106:                                              ; preds = %102
  %107 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %108 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %109 = sext i32 %108 to i64
  %110 = getelementptr inbounds i32, ptr %107, i64 %109
  %111 = load i32, ptr %110, align 4, !tbaa !9
  %112 = icmp ne i32 %111, 0
  br i1 %112, label %113, label %124

113:                                              ; preds = %106
  %114 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %115 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %116 = sext i32 %115 to i64
  %117 = getelementptr inbounds i32, ptr %114, i64 %116
  %118 = load i32, ptr %117, align 4, !tbaa !9
  %119 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %120 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %121 = add nsw i32 %120, 1
  store i32 %121, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %122 = sext i32 %120 to i64
  %123 = getelementptr inbounds i32, ptr %119, i64 %122
  store i32 %118, ptr %123, align 4, !tbaa !9
  br label %124

124:                                              ; preds = %113, %106
  %125 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %126 = add nsw i32 %125, 1
  store i32 %126, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %102, !llvm.loop !15

127:                                              ; preds = %102
  %128 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %129 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i32 %128, ptr %129, align 4, !tbaa !9
  %130 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store i32 1, ptr %12, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #3
  ret ptr %130

131:                                              ; preds = %94
  unreachable
}

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

; Function Attrs: nounwind allocsize(0)
declare noalias ptr @malloc(i64 noundef) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #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 memory(argmem: readwrite) }
attributes #2 = { nounwind allocsize(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 }
attributes #4 = { nounwind allocsize(0) }

!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"}
!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"

; Function Attrs: nofree nounwind uwtable
define dso_local noalias noundef ptr @asteroidCollision_C(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, ptr nocapture noundef writeonly %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = sext i32 %1 to i64
  %5 = shl nsw i64 %4, 2
  %6 = tail call noalias ptr @malloc(i64 noundef %5) #3
  %7 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %7, label %.preheader57, label %._crit_edge

.preheader57:                                     ; preds = %3
  %8 = zext nneg i32 %1 to i64
  %9 = shl nuw nsw i64 %8, 2
  tail call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %6, ptr align 4 %0, i64 %9, i1 false), !tbaa !5
  %.not86 = icmp eq i32 %1, 1
  br i1 %.not86, label %.lr.ph66.preheader, label %.lr.ph63.preheader

.lr.ph63.preheader:                               ; preds = %.preheader57
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %1 to i64
  br label %.lr.ph63

.preheader:                                       ; preds = %.thread
  br i1 %7, label %.lr.ph66.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph66.preheader:                               ; preds = %.preheader57, %.preheader
  %wide.trip.count80 = zext nneg i32 %1 to i64
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count80, 1
  %10 = icmp eq i32 %1, 1
  br i1 %10, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph66.preheader.new

.lr.ph66.preheader.new:                           ; preds = %.lr.ph66.preheader
  %unroll_iter = and i64 %wide.trip.count80, 2147483646
  br label %.lr.ph66

.lr.ph63:                                         ; preds = %.lr.ph63.preheader, %.thread
  %indvars.iv = phi i64 [ 1, %.lr.ph63.preheader ], [ %indvars.iv.next, %.thread ]
  %11 = getelementptr inbounds i32, ptr %6, i64 %indvars.iv
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp slt i32 %12, 0
  br i1 %13, label %14, label %.thread

14:                                               ; preds = %.lr.ph63
  %15 = sub nsw i32 0, %12
  br label %16

16:                                               ; preds = %14, %27
  %indvars.iv71 = phi i64 [ %indvars.iv, %14 ], [ %indvars.iv.next72, %27 ]
  %indvars.iv.next72 = add nsw i64 %indvars.iv71, -1
  %17 = and i64 %indvars.iv.next72, 4294967295
  %18 = getelementptr inbounds i32, ptr %6, i64 %17
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %20 = icmp sgt i32 %19, 0
  br i1 %20, label %21, label %27

21:                                               ; preds = %16
  %22 = icmp slt i32 %19, %15
  br i1 %22, label %23, label %24

23:                                               ; preds = %21
  store i32 0, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  br label %27

24:                                               ; preds = %21
  %25 = icmp sgt i32 %19, %15
  br i1 %25, label %.thread.sink.split, label %26

26:                                               ; preds = %24
  store i32 0, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  br label %.thread.sink.split

27:                                               ; preds = %16, %23
  %28 = icmp sgt i64 %indvars.iv71, 1
  br i1 %28, label %16, label %.thread

.thread.sink.split:                               ; preds = %24, %26
  store i32 0, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %.thread

.thread:                                          ; preds = %27, %.thread.sink.split, %.lr.ph63
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %.preheader, label %.lr.ph63, !llvm.loop !9

.lr.ph66:                                         ; preds = %41, %.lr.ph66.preheader.new
  %indvars.iv76 = phi i64 [ 0, %.lr.ph66.preheader.new ], [ %indvars.iv.next77.1, %41 ]
  %.264 = phi i32 [ 0, %.lr.ph66.preheader.new ], [ %.3.1, %41 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph66.preheader.new ], [ %niter.next.1, %41 ]
  %29 = getelementptr inbounds i32, ptr %6, i64 %indvars.iv76
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %30, 0
  br i1 %.not, label %.lr.ph66.1, label %31

31:                                               ; preds = %.lr.ph66
  %32 = add nsw i32 %.264, 1
  %33 = sext i32 %.264 to i64
  %34 = getelementptr inbounds i32, ptr %6, i64 %33
  store i32 %30, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  br label %.lr.ph66.1

.lr.ph66.1:                                       ; preds = %31, %.lr.ph66
  %.3 = phi i32 [ %32, %31 ], [ %.264, %.lr.ph66 ]
  %indvars.iv.next77 = or disjoint i64 %indvars.iv76, 1
  %35 = getelementptr inbounds i32, ptr %6, i64 %indvars.iv.next77
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !5
  %.not.1 = icmp eq i32 %36, 0
  br i1 %.not.1, label %41, label %37

37:                                               ; preds = %.lr.ph66.1
  %38 = add nsw i32 %.3, 1
  %39 = sext i32 %.3 to i64
  %40 = getelementptr inbounds i32, ptr %6, i64 %39
  store i32 %36, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  br label %41

41:                                               ; preds = %37, %.lr.ph66.1
  %.3.1 = phi i32 [ %38, %37 ], [ %.3, %.lr.ph66.1 ]
  %indvars.iv.next77.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv76, 2
  %niter.next.1 = add i64 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph66, !llvm.loop !11

._crit_edge.loopexit.unr-lcssa:                   ; preds = %41, %.lr.ph66.preheader
  %.3.lcssa.ph = phi i32 [ poison, %.lr.ph66.preheader ], [ %.3.1, %41 ]
  %indvars.iv76.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph66.preheader ], [ %indvars.iv.next77.1, %41 ]
  %.264.unr = phi i32 [ 0, %.lr.ph66.preheader ], [ %.3.1, %41 ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph66.epil

.lr.ph66.epil:                                    ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa
  %42 = getelementptr inbounds i32, ptr %6, i64 %indvars.iv76.unr
  %43 = load i32, ptr %42, align 4, !tbaa !5
  %.not.epil = icmp eq i32 %43, 0
  br i1 %.not.epil, label %._crit_edge, label %44

44:                                               ; preds = %.lr.ph66.epil
  %45 = add nsw i32 %.264.unr, 1
  %46 = sext i32 %.264.unr to i64
  %47 = getelementptr inbounds i32, ptr %6, i64 %46
  store i32 %43, ptr %47, align 4, !tbaa !5
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, %44, %.lr.ph66.epil, %3, %.preheader
  %.2.lcssa = phi i32 [ 0, %.preheader ], [ 0, %3 ], [ %.3.lcssa.ph, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa ], [ %45, %44 ], [ %.264.unr, %.lr.ph66.epil ]
  store i32 %.2.lcssa, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  ret ptr %6
}

; Function Attrs: mustprogress nofree nounwind willreturn allockind("alloc,uninitialized") allocsize(0) memory(inaccessiblemem: readwrite)
declare noalias noundef ptr @malloc(i64 noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr noalias nocapture writeonly, ptr noalias nocapture readonly, i64, i1 immarg) #2

attributes #0 = { nofree 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 nofree nounwind willreturn allockind("alloc,uninitialized") allocsize(0) memory(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 #2 = { nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #3 = { nounwind allocsize(0) }

!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"}
!11 = distinct !{!11, !10}


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