; LLVM IR from TheAlgorithms/C-Plus-Plus :: others/primality_test.ll (Z7IsPrimei)

; 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: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z7IsPrimei(i32 noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i1, align 1
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %6 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %7 = and i32 %6, 1
  %8 = icmp ne i32 %7, 0
  br i1 %8, label %12, label %9

9:                                                ; preds = %1
  %10 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %11 = icmp ne i32 %10, 2
  br i1 %11, label %22, label %12

12:                                               ; preds = %9, %1
  %13 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %14 = icmp slt i32 %13, 2
  br i1 %14, label %22, label %15

15:                                               ; preds = %12
  %16 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %17 = srem i32 %16, 3
  %18 = icmp eq i32 %17, 0
  br i1 %18, label %19, label %23

19:                                               ; preds = %15
  %20 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %21 = icmp ne i32 %20, 3
  br i1 %21, label %22, label %23

22:                                               ; preds = %19, %12, %9
  store i1 false, ptr %2, align 1
  br label %57

23:                                               ; preds = %19, %15
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  store i32 1, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %24

24:                                               ; preds = %51, %23
  %25 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %26 = mul nsw i32 36, %25
  %27 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %28 = mul nsw i32 %26, %27
  %29 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %30 = mul nsw i32 12, %29
  %31 = sub nsw i32 %28, %30
  %32 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %33 = icmp slt i32 %31, %32
  br i1 %33, label %35, label %34

34:                                               ; preds = %24
  store i32 2, ptr %5, align 4
  br label %54

35:                                               ; preds = %24
  %36 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %37 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %38 = mul nsw i32 6, %37
  %39 = add nsw i32 %38, 1
  %40 = srem i32 %36, %39
  %41 = icmp eq i32 %40, 0
  br i1 %41, label %49, label %42

42:                                               ; preds = %35
  %43 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %45 = mul nsw i32 6, %44
  %46 = sub nsw i32 %45, 1
  %47 = srem i32 %43, %46
  %48 = icmp eq i32 %47, 0
  br i1 %48, label %49, label %50

49:                                               ; preds = %42, %35
  store i1 false, ptr %2, align 1
  store i32 1, ptr %5, align 4
  br label %54

50:                                               ; preds = %42
  br label %51

51:                                               ; preds = %50
  %52 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %53 = add nsw i32 %52, 1
  store i32 %53, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %24, !llvm.loop !9

54:                                               ; preds = %49, %34
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #2
  %55 = load i32, ptr %5, align 4
  switch i32 %55, label %59 [
    i32 2, label %56
    i32 1, label %57
  ]

56:                                               ; preds = %54
  store i1 true, ptr %2, align 1
  br label %57

57:                                               ; preds = %56, %54, %22
  %58 = load i1, ptr %2, align 1
  ret i1 %58

59:                                               ; preds = %54
  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 nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

attributes #0 = { mustprogress 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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"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"

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(none) uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z7IsPrimei(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = and i32 %0, 1
  %3 = icmp eq i32 %2, 0
  %4 = icmp ne i32 %0, 2
  %or.cond = and i1 %4, %3
  %5 = icmp slt i32 %0, 2
  %or.cond3 = or i1 %5, %or.cond
  br i1 %or.cond3, label %.loopexit, label %6

6:                                                ; preds = %1
  %7 = urem i32 %0, 3
  %8 = icmp eq i32 %7, 0
  %9 = icmp ne i32 %0, 3
  %or.cond5 = and i1 %9, %8
  br i1 %or.cond5, label %.loopexit, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %6
  %10 = icmp ult i32 %0, 25
  br i1 %10, label %.loopexit, label %.lr.ph

11:                                               ; preds = %20
  %12 = add nuw nsw i32 %.02023, 1
  %13 = mul nuw nsw i32 %12, 36
  %14 = add nsw i32 %13, -12
  %15 = mul i32 %14, %12
  %.not = icmp slt i32 %15, %0
  br i1 %.not, label %.lr.ph, label %.loopexit, !llvm.loop !5

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader, %11
  %.02023 = phi i32 [ %12, %11 ], [ 1, %.preheader ]
  %16 = mul nuw nsw i32 %.02023, 6
  %17 = or disjoint i32 %16, 1
  %18 = urem i32 %0, %17
  %19 = icmp eq i32 %18, 0
  br i1 %19, label %.loopexit, label %20

20:                                               ; preds = %.lr.ph
  %21 = add nsw i32 %16, -1
  %22 = srem i32 %0, %21
  %23 = icmp eq i32 %22, 0
  br i1 %23, label %.loopexit, label %11

.loopexit:                                        ; preds = %.lr.ph, %20, %11, %.preheader, %1, %6
  %.1 = phi i1 [ false, %6 ], [ false, %1 ], [ true, %.preheader ], [ false, %.lr.ph ], [ false, %20 ], [ true, %11 ]
  ret i1 %.1
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(none) 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: ConstraintEliminationPass,CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass