; LLVM IR from AlgoGenesis/C :: Binary Tree Algorithms/AVL 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.avl_node = type { i32, ptr, ptr, i32 }

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local ptr @create_node(i32 noundef) #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 @max(i32 noundef, i32 noundef) #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @height(ptr noundef) #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @get_balance_factor(ptr noundef) #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local ptr @rotate_left(ptr noundef) #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local ptr @rotate_right(ptr noundef) #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @insert_value(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %8 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %9 = icmp eq ptr %8, null
  br i1 %9, label %10, label %13

10:                                               ; preds = %2
  %11 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %12 = call ptr @create_node(i32 noundef %11)
  store ptr %12, ptr %3, align 8
  br label %100

13:                                               ; preds = %2
  %14 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %15 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %16 = getelementptr inbounds %struct.avl_node, ptr %15, i32 0, i32 0
  %17 = load i32, ptr %16, align 8, !tbaa !11
  %18 = icmp slt i32 %14, %17
  br i1 %18, label %19, label %27

19:                                               ; preds = %13
  %20 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %21 = getelementptr inbounds %struct.avl_node, ptr %20, i32 0, i32 1
  %22 = load ptr, ptr %21, align 8, !tbaa !13
  %23 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %24 = call ptr @insert_value(ptr noundef %22, i32 noundef %23)
  %25 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %26 = getelementptr inbounds %struct.avl_node, ptr %25, i32 0, i32 1
  store ptr %24, ptr %26, align 8, !tbaa !13
  br label %44

27:                                               ; preds = %13
  %28 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %29 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %30 = getelementptr inbounds %struct.avl_node, ptr %29, i32 0, i32 0
  %31 = load i32, ptr %30, align 8, !tbaa !11
  %32 = icmp sgt i32 %28, %31
  br i1 %32, label %33, label %41

33:                                               ; preds = %27
  %34 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %35 = getelementptr inbounds %struct.avl_node, ptr %34, i32 0, i32 2
  %36 = load ptr, ptr %35, align 8, !tbaa !14
  %37 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %38 = call ptr @insert_value(ptr noundef %36, i32 noundef %37)
  %39 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %40 = getelementptr inbounds %struct.avl_node, ptr %39, i32 0, i32 2
  store ptr %38, ptr %40, align 8, !tbaa !14
  br label %43

41:                                               ; preds = %27
  %42 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %42, ptr %3, align 8
  br label %100

43:                                               ; preds = %33
  br label %44

44:                                               ; preds = %43, %19
  %45 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %46 = getelementptr inbounds %struct.avl_node, ptr %45, i32 0, i32 2
  %47 = load ptr, ptr %46, align 8, !tbaa !14
  %48 = call i32 @height(ptr noundef %47)
  %49 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %50 = getelementptr inbounds %struct.avl_node, ptr %49, i32 0, i32 1
  %51 = load ptr, ptr %50, align 8, !tbaa !13
  %52 = call i32 @height(ptr noundef %51)
  %53 = call i32 @max(i32 noundef %48, i32 noundef %52)
  %54 = add nsw i32 %53, 1
  %55 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %56 = getelementptr inbounds %struct.avl_node, ptr %55, i32 0, i32 3
  store i32 %54, ptr %56, align 8, !tbaa !15
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %57 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %58 = call i32 @get_balance_factor(ptr noundef %57)
  store i32 %58, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %59 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %60 = icmp sgt i32 %59, 1
  br i1 %60, label %61, label %77

61:                                               ; preds = %44
  %62 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %63 = getelementptr inbounds %struct.avl_node, ptr %62, i32 0, i32 1
  %64 = load ptr, ptr %63, align 8, !tbaa !13
  %65 = call i32 @get_balance_factor(ptr noundef %64)
  %66 = icmp slt i32 %65, 0
  br i1 %66, label %67, label %74

67:                                               ; preds = %61
  %68 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %69 = getelementptr inbounds %struct.avl_node, ptr %68, i32 0, i32 1
  %70 = load ptr, ptr %69, align 8, !tbaa !13
  %71 = call ptr @rotate_left(ptr noundef %70)
  %72 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %73 = getelementptr inbounds %struct.avl_node, ptr %72, i32 0, i32 1
  store ptr %71, ptr %73, align 8, !tbaa !13
  br label %74

74:                                               ; preds = %67, %61
  %75 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %76 = call ptr @rotate_right(ptr noundef %75)
  store ptr %76, ptr %3, align 8
  store i32 1, ptr %7, align 4
  br label %99

77:                                               ; preds = %44
  %78 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %79 = icmp slt i32 %78, -1
  br i1 %79, label %80, label %96

80:                                               ; preds = %77
  %81 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %82 = getelementptr inbounds %struct.avl_node, ptr %81, i32 0, i32 2
  %83 = load ptr, ptr %82, align 8, !tbaa !14
  %84 = call i32 @get_balance_factor(ptr noundef %83)
  %85 = icmp sgt i32 %84, 0
  br i1 %85, label %86, label %93

86:                                               ; preds = %80
  %87 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %88 = getelementptr inbounds %struct.avl_node, ptr %87, i32 0, i32 2
  %89 = load ptr, ptr %88, align 8, !tbaa !14
  %90 = call ptr @rotate_right(ptr noundef %89)
  %91 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %92 = getelementptr inbounds %struct.avl_node, ptr %91, i32 0, i32 2
  store ptr %90, ptr %92, align 8, !tbaa !14
  br label %93

93:                                               ; preds = %86, %80
  %94 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %95 = call ptr @rotate_left(ptr noundef %94)
  store ptr %95, ptr %3, align 8
  store i32 1, ptr %7, align 4
  br label %99

96:                                               ; preds = %77
  br label %97

97:                                               ; preds = %96
  %98 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %98, ptr %3, align 8
  store i32 1, ptr %7, align 4
  br label %99

99:                                               ; preds = %97, %93, %74
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  br label %100

100:                                              ; preds = %99, %41, %10
  %101 = load ptr, ptr %3, align 8
  ret ptr %101
}

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 = !{!"avl_node", !10, i64 0, !6, i64 8, !6, i64 16, !10, i64 24}
!13 = !{!12, !6, i64 8}
!14 = !{!12, !6, i64 16}
!15 = !{!12, !10, i64 24}


; 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: nounwind uwtable
declare dso_local ptr @create_node(i32 noundef) local_unnamed_addr #0

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

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @height(ptr noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @get_balance_factor(ptr noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local ptr @rotate_left(ptr noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local ptr @rotate_right(ptr noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @insert_value(ptr noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp eq ptr %0, null
  br i1 %3, label %4, label %6

4:                                                ; preds = %2
  %5 = tail call ptr @create_node(i32 noundef %1)
  br label %51

6:                                                ; preds = %2
  %7 = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !5
  %8 = icmp sgt i32 %7, %1
  br i1 %8, label %9, label %13

9:                                                ; preds = %6
  %10 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %11 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !11
  %12 = tail call ptr @insert_value(ptr noundef %11, i32 noundef %1)
  store ptr %12, ptr %10, align 8, !tbaa !11
  %.phi.trans.insert = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %.pre = load ptr, ptr %.phi.trans.insert, align 8, !tbaa !12
  br label %19

13:                                               ; preds = %6
  %14 = icmp slt i32 %7, %1
  br i1 %14, label %15, label %51

15:                                               ; preds = %13
  %16 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %17 = load ptr, ptr %16, align 8, !tbaa !12
  %18 = tail call ptr @insert_value(ptr noundef %17, i32 noundef %1)
  store ptr %18, ptr %16, align 8, !tbaa !12
  br label %19

19:                                               ; preds = %15, %9
  %20 = phi ptr [ %18, %15 ], [ %.pre, %9 ]
  %21 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %22 = tail call i32 @height(ptr noundef %20)
  %23 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %24 = load ptr, ptr %23, align 8, !tbaa !11
  %25 = tail call i32 @height(ptr noundef %24)
  %26 = tail call i32 @max(i32 noundef %22, i32 noundef %25)
  %27 = add nsw i32 %26, 1
  %28 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 24
  store i32 %27, ptr %28, align 8, !tbaa !13
  %29 = tail call i32 @get_balance_factor(ptr noundef nonnull %0)
  %30 = icmp sgt i32 %29, 1
  br i1 %30, label %31, label %40

31:                                               ; preds = %19
  %32 = load ptr, ptr %23, align 8, !tbaa !11
  %33 = tail call i32 @get_balance_factor(ptr noundef %32)
  %34 = icmp slt i32 %33, 0
  br i1 %34, label %35, label %38

35:                                               ; preds = %31
  %36 = load ptr, ptr %23, align 8, !tbaa !11
  %37 = tail call ptr @rotate_left(ptr noundef %36)
  store ptr %37, ptr %23, align 8, !tbaa !11
  br label %38

38:                                               ; preds = %35, %31
  %39 = tail call ptr @rotate_right(ptr noundef nonnull %0)
  br label %51

40:                                               ; preds = %19
  %41 = icmp slt i32 %29, -1
  br i1 %41, label %42, label %51

42:                                               ; preds = %40
  %43 = load ptr, ptr %21, align 8, !tbaa !12
  %44 = tail call i32 @get_balance_factor(ptr noundef %43)
  %45 = icmp sgt i32 %44, 0
  br i1 %45, label %46, label %49

46:                                               ; preds = %42
  %47 = load ptr, ptr %21, align 8, !tbaa !12
  %48 = tail call ptr @rotate_right(ptr noundef %47)
  store ptr %48, ptr %21, align 8, !tbaa !12
  br label %49

49:                                               ; preds = %46, %42
  %50 = tail call ptr @rotate_left(ptr noundef nonnull %0)
  br label %51

51:                                               ; preds = %38, %49, %40, %13, %4
  %.1 = phi ptr [ %5, %4 ], [ %0, %13 ], [ %39, %38 ], [ %50, %49 ], [ %0, %40 ]
  ret 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" }

!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, !7, i64 0}
!6 = !{!"avl_node", !7, i64 0, !10, i64 8, !10, i64 16, !7, i64 24}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!11 = !{!6, !10, i64 8}
!12 = !{!6, !10, i64 16}
!13 = !{!6, !7, i64 24}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass