; LLVM IR from xxks-kkk/algo :: stack/3-stack-1-array (threeStacks)

; 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.StackRecord = type { i32, i32, i32, i32, i32, ptr }

@.str = external hidden unnamed_addr constant [15 x i8], align 1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @push(i32 noundef %0, i32 noundef %1, ptr noundef %2) #0 {
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca ptr, align 8
  store i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store ptr %2, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %7 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %8 = icmp eq i32 %7, 1
  br i1 %8, label %9, label %35

9:                                                ; preds = %3
  %10 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %11 = getelementptr inbounds %struct.StackRecord, ptr %10, i32 0, i32 1
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !11
  %13 = add nsw i32 %12, 1
  %14 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %15 = getelementptr inbounds %struct.StackRecord, ptr %14, i32 0, i32 4
  %16 = load i32, ptr %15, align 8, !tbaa !13
  %17 = icmp slt i32 %13, %16
  br i1 %17, label %22, label %18

18:                                               ; preds = %9
  %19 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %20 = call i32 @relocateMiddleStack(ptr noundef %19)
  %21 = icmp eq i32 %20, 0
  br i1 %21, label %22, label %33

22:                                               ; preds = %18, %9
  %23 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %24 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %25 = getelementptr inbounds %struct.StackRecord, ptr %24, i32 0, i32 5
  %26 = load ptr, ptr %25, align 8, !tbaa !14
  %27 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %28 = getelementptr inbounds %struct.StackRecord, ptr %27, i32 0, i32 1
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !11
  %30 = add nsw i32 %29, 1
  store i32 %30, ptr %28, align 4, !tbaa !11
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds i32, ptr %26, i64 %31
  store i32 %23, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  br label %34

33:                                               ; preds = %18
  call void @fatal(ptr noundef @.str)
  br label %34

34:                                               ; preds = %33, %22
  br label %91

35:                                               ; preds = %3
  %36 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %37 = icmp eq i32 %36, 0
  br i1 %37, label %38, label %64

38:                                               ; preds = %35
  %39 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %40 = getelementptr inbounds %struct.StackRecord, ptr %39, i32 0, i32 2
  %41 = load i32, ptr %40, align 8, !tbaa !15
  %42 = sub nsw i32 %41, 1
  %43 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %44 = getelementptr inbounds %struct.StackRecord, ptr %43, i32 0, i32 3
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !16
  %46 = icmp sgt i32 %42, %45
  br i1 %46, label %51, label %47

47:                                               ; preds = %38
  %48 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %49 = call i32 @relocateMiddleStack(ptr noundef %48)
  %50 = icmp eq i32 %49, 0
  br i1 %50, label %51, label %62

51:                                               ; preds = %47, %38
  %52 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %53 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %54 = getelementptr inbounds %struct.StackRecord, ptr %53, i32 0, i32 5
  %55 = load ptr, ptr %54, align 8, !tbaa !14
  %56 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %57 = getelementptr inbounds %struct.StackRecord, ptr %56, i32 0, i32 2
  %58 = load i32, ptr %57, align 8, !tbaa !15
  %59 = add nsw i32 %58, -1
  store i32 %59, ptr %57, align 8, !tbaa !15
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds i32, ptr %55, i64 %60
  store i32 %52, ptr %61, align 4, !tbaa !5
  br label %63

62:                                               ; preds = %47
  call void @fatal(ptr noundef @.str)
  br label %63

63:                                               ; preds = %62, %51
  br label %90

64:                                               ; preds = %35
  %65 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %66 = getelementptr inbounds %struct.StackRecord, ptr %65, i32 0, i32 3
  %67 = load i32, ptr %66, align 4, !tbaa !16
  %68 = add nsw i32 %67, 1
  %69 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %70 = getelementptr inbounds %struct.StackRecord, ptr %69, i32 0, i32 2
  %71 = load i32, ptr %70, align 8, !tbaa !15
  %72 = icmp slt i32 %68, %71
  br i1 %72, label %77, label %73

73:                                               ; preds = %64
  %74 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %75 = call i32 @relocateMiddleStack(ptr noundef %74)
  %76 = icmp eq i32 %75, 0
  br i1 %76, label %77, label %88

77:                                               ; preds = %73, %64
  %78 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %79 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %80 = getelementptr inbounds %struct.StackRecord, ptr %79, i32 0, i32 5
  %81 = load ptr, ptr %80, align 8, !tbaa !14
  %82 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %83 = getelementptr inbounds %struct.StackRecord, ptr %82, i32 0, i32 3
  %84 = load i32, ptr %83, align 4, !tbaa !16
  %85 = add nsw i32 %84, 1
  store i32 %85, ptr %83, align 4, !tbaa !16
  %86 = sext i32 %85 to i64
  %87 = getelementptr inbounds i32, ptr %81, i64 %86
  store i32 %78, ptr %87, align 4, !tbaa !5
  br label %89

88:                                               ; preds = %73
  call void @fatal(ptr noundef @.str)
  br label %89

89:                                               ; preds = %88, %77
  br label %90

90:                                               ; preds = %89, %63
  br label %91

91:                                               ; preds = %90, %34
  ret void
}

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden i32 @relocateMiddleStack(ptr noundef) #0

declare void @fatal(ptr noundef) #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 = { "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, !6, i64 0}
!6 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !6, i64 4}
!12 = !{!"StackRecord", !6, i64 0, !6, i64 4, !6, i64 8, !6, i64 12, !6, i64 16, !10, i64 24}
!13 = !{!12, !6, i64 16}
!14 = !{!12, !10, i64 24}
!15 = !{!12, !6, i64 8}
!16 = !{!12, !6, i64 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"

@.str = external hidden unnamed_addr constant [15 x i8], align 1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @push(i32 noundef %0, i32 noundef %1, ptr noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  switch i32 %1, label %36 [
    i32 1, label %4
    i32 0, label %20
  ]

4:                                                ; preds = %3
  %5 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 4
  %6 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %7 = add nsw i32 %6, 1
  %8 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 16
  %9 = load i32, ptr %8, align 8, !tbaa !11
  %10 = icmp slt i32 %7, %9
  br i1 %10, label %14, label %11

11:                                               ; preds = %4
  %12 = tail call i32 @relocateMiddleStack(ptr noundef nonnull %2)
  %13 = icmp eq i32 %12, 0
  br i1 %13, label %._crit_edge19, label %19

._crit_edge19:                                    ; preds = %11
  %.pre20 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %.pre24 = add nsw i32 %.pre20, 1
  br label %14

14:                                               ; preds = %._crit_edge19, %4
  %.pre-phi25 = phi i32 [ %.pre24, %._crit_edge19 ], [ %7, %4 ]
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 24
  %16 = load ptr, ptr %15, align 8, !tbaa !12
  store i32 %.pre-phi25, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %17 = sext i32 %.pre-phi25 to i64
  %18 = getelementptr inbounds i32, ptr %16, i64 %17
  store i32 %0, ptr %18, align 4, !tbaa !13
  br label %52

19:                                               ; preds = %11
  tail call void @fatal(ptr noundef nonnull @.str) #2
  br label %52

20:                                               ; preds = %3
  %21 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 8
  %22 = load i32, ptr %21, align 8, !tbaa !14
  %23 = add nsw i32 %22, -1
  %24 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 12
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !15
  %26 = icmp sgt i32 %23, %25
  br i1 %26, label %30, label %27

27:                                               ; preds = %20
  %28 = tail call i32 @relocateMiddleStack(ptr noundef nonnull %2)
  %29 = icmp eq i32 %28, 0
  br i1 %29, label %._crit_edge, label %35

._crit_edge:                                      ; preds = %27
  %.pre = load i32, ptr %21, align 8, !tbaa !14
  %.pre26 = add nsw i32 %.pre, -1
  br label %30

30:                                               ; preds = %._crit_edge, %20
  %.pre-phi27 = phi i32 [ %.pre26, %._crit_edge ], [ %23, %20 ]
  %31 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 24
  %32 = load ptr, ptr %31, align 8, !tbaa !12
  store i32 %.pre-phi27, ptr %21, align 8, !tbaa !14
  %33 = sext i32 %.pre-phi27 to i64
  %34 = getelementptr inbounds i32, ptr %32, i64 %33
  store i32 %0, ptr %34, align 4, !tbaa !13
  br label %52

35:                                               ; preds = %27
  tail call void @fatal(ptr noundef nonnull @.str) #2
  br label %52

36:                                               ; preds = %3
  %37 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 12
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !15
  %39 = add nsw i32 %38, 1
  %40 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 8
  %41 = load i32, ptr %40, align 8, !tbaa !14
  %42 = icmp slt i32 %39, %41
  br i1 %42, label %46, label %43

43:                                               ; preds = %36
  %44 = tail call i32 @relocateMiddleStack(ptr noundef nonnull %2)
  %45 = icmp eq i32 %44, 0
  br i1 %45, label %._crit_edge21, label %51

._crit_edge21:                                    ; preds = %43
  %.pre22 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !15
  %.pre23 = add nsw i32 %.pre22, 1
  br label %46

46:                                               ; preds = %._crit_edge21, %36
  %.pre-phi = phi i32 [ %.pre23, %._crit_edge21 ], [ %39, %36 ]
  %47 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 24
  %48 = load ptr, ptr %47, align 8, !tbaa !12
  store i32 %.pre-phi, ptr %37, align 4, !tbaa !15
  %49 = sext i32 %.pre-phi to i64
  %50 = getelementptr inbounds i32, ptr %48, i64 %49
  store i32 %0, ptr %50, align 4, !tbaa !13
  br label %52

51:                                               ; preds = %43
  tail call void @fatal(ptr noundef nonnull @.str) #2
  br label %52

52:                                               ; preds = %35, %30, %51, %46, %14, %19
  ret void
}

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

declare void @fatal(ptr noundef) local_unnamed_addr #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 = { "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 = { 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, !7, i64 4}
!6 = !{!"StackRecord", !7, i64 0, !7, i64 4, !7, i64 8, !7, i64 12, !7, i64 16, !10, 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, !7, i64 16}
!12 = !{!6, !10, i64 24}
!13 = !{!7, !7, i64 0}
!14 = !{!6, !7, i64 8}
!15 = !{!6, !7, i64 12}


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