; LLVM IR from AlgoGenesis/C :: Mathematical Algorithms/Point in Polygon (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.Point = type { i32, i32 }

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @onSegment(i64, i64, i64) #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @orientation(i64, i64, i64) #0

; 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

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @doIntersect(i64, i64, i64, i64) #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i32 @isInside(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i64 %2) #0 {
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca %struct.Point, align 4
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca %struct.Point, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  store i64 %2, ptr %5, align 4
  store ptr %0, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %13 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %14 = icmp slt i32 %13, 3
  br i1 %14, label %15, label %16

15:                                               ; preds = %3
  store i32 0, ptr %4, align 4
  br label %84

16:                                               ; preds = %3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #2
  %17 = getelementptr inbounds %struct.Point, ptr %8, i32 0, i32 0
  store i32 10000, ptr %17, align 4, !tbaa !11
  %18 = getelementptr inbounds %struct.Point, ptr %8, i32 0, i32 1
  %19 = getelementptr inbounds %struct.Point, ptr %5, i32 0, i32 1
  %20 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !13
  store i32 %20, ptr %18, align 4, !tbaa !13
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %21

21:                                               ; preds = %75, %16
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %22 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %23 = add nsw i32 %22, 1
  %24 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %25 = srem i32 %23, %24
  store i32 %25, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %26 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %27 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %28 = sext i32 %27 to i64
  %29 = getelementptr inbounds %struct.Point, ptr %26, i64 %28
  %30 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds %struct.Point, ptr %30, i64 %32
  %34 = load i64, ptr %29, align 4
  %35 = load i64, ptr %33, align 4
  %36 = load i64, ptr %5, align 4
  %37 = load i64, ptr %8, align 4
  %38 = call i32 @doIntersect(i64 %34, i64 %35, i64 %36, i64 %37)
  %39 = icmp ne i32 %38, 0
  br i1 %39, label %40, label %70

40:                                               ; preds = %21
  %41 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds %struct.Point, ptr %41, i64 %43
  %45 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %46 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds %struct.Point, ptr %45, i64 %47
  %49 = load i64, ptr %44, align 4
  %50 = load i64, ptr %5, align 4
  %51 = load i64, ptr %48, align 4
  %52 = call i32 @orientation(i64 %49, i64 %50, i64 %51)
  %53 = icmp eq i32 %52, 0
  br i1 %53, label %54, label %67

54:                                               ; preds = %40
  %55 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %56 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds %struct.Point, ptr %55, i64 %57
  %59 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %60 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = getelementptr inbounds %struct.Point, ptr %59, i64 %61
  %63 = load i64, ptr %58, align 4
  %64 = load i64, ptr %62, align 4
  %65 = load i64, ptr %5, align 4
  %66 = call i32 @onSegment(i64 %63, i64 %64, i64 %65)
  store i32 %66, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %12, align 4
  br label %72

67:                                               ; preds = %40
  %68 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %69 = add nsw i32 %68, 1
  store i32 %69, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %70

70:                                               ; preds = %67, %21
  %71 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  store i32 %71, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %12, align 4
  br label %72

72:                                               ; preds = %70, %54
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %73 = load i32, ptr %12, align 4
  switch i32 %73, label %83 [
    i32 0, label %74
  ]

74:                                               ; preds = %72
  br label %75

75:                                               ; preds = %74
  %76 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %77 = icmp ne i32 %76, 0
  br i1 %77, label %21, label %78, !llvm.loop !14

78:                                               ; preds = %75
  %79 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %80 = srem i32 %79, 2
  %81 = icmp eq i32 %80, 1
  %82 = zext i1 %81 to i32
  store i32 %82, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %12, align 4
  br label %83

83:                                               ; preds = %78, %72
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #2
  br label %84

84:                                               ; preds = %83, %15
  %85 = load i32, ptr %4, align 4
  ret i32 %85
}

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 }

!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 = !{!"Point", !10, i64 0, !10, i64 4}
!13 = !{!12, !10, i64 4}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = !{!"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"

%struct.Point = type { i32, i32 }

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @onSegment(i64, i64, i64) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @orientation(i64, i64, i64) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @doIntersect(i64, i64, i64, i64) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i32 @isInside(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, i64 %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = icmp slt i32 %1, 3
  br i1 %4, label %31, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %3
  %.sroa.428.0.extract.shift = and i64 %2, -4294967296
  %.sroa.0.0.insert.insert = or disjoint i64 %.sroa.428.0.extract.shift, 10000
  br label %5

5:                                                ; preds = %.preheader, %26
  %.043 = phi i32 [ %.245.ph, %26 ], [ 0, %.preheader ]
  %.041 = phi i32 [ %7, %26 ], [ 0, %.preheader ]
  %6 = add nsw i32 %.041, 1
  %7 = srem i32 %6, %1
  %8 = sext i32 %.041 to i64
  %9 = getelementptr inbounds %struct.Point, ptr %0, i64 %8
  %10 = sext i32 %7 to i64
  %11 = getelementptr inbounds %struct.Point, ptr %0, i64 %10
  %12 = load i64, ptr %9, align 4
  %13 = load i64, ptr %11, align 4
  %14 = tail call i32 @doIntersect(i64 %12, i64 %13, i64 %2, i64 %.sroa.0.0.insert.insert)
  %.not = icmp eq i32 %14, 0
  br i1 %.not, label %26, label %15

15:                                               ; preds = %5
  %16 = load i64, ptr %9, align 4
  %17 = load i64, ptr %11, align 4
  %18 = tail call i32 @orientation(i64 %16, i64 %2, i64 %17)
  %19 = icmp eq i32 %18, 0
  br i1 %19, label %22, label %20

20:                                               ; preds = %15
  %21 = add nsw i32 %.043, 1
  br label %26

22:                                               ; preds = %15
  %23 = load i64, ptr %9, align 4
  %24 = load i64, ptr %11, align 4
  %25 = tail call i32 @onSegment(i64 %23, i64 %24, i64 %2)
  br label %31

26:                                               ; preds = %20, %5
  %.245.ph = phi i32 [ %.043, %5 ], [ %21, %20 ]
  %.not47 = icmp eq i32 %7, 0
  br i1 %.not47, label %27, label %5, !llvm.loop !5

27:                                               ; preds = %26
  %28 = and i32 %.245.ph, -2147483647
  %29 = icmp eq i32 %28, 1
  %30 = zext i1 %29 to i32
  br label %31

31:                                               ; preds = %22, %27, %3
  %.3 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %30, %27 ], [ %25, %22 ]
  ret i32 %.3
}

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" }

!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 = distinct !{!5, !6}
!6 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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