; LLVM IR from UtkarshPathrabe/Competitive-Coding :: Model Algorithms/Binary Search Tree (Compare if two BSTs are same)

; 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 uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z13isSameBSTUtilPiS_iiiii(ptr noundef %0, ptr noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3, i32 noundef %4, i32 noundef %5, i32 noundef %6) #0 {
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca ptr, align 8
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca i32, align 4
  %14 = alloca i32, align 4
  %15 = alloca i32, align 4
  %16 = alloca i32, align 4
  %17 = alloca i32, align 4
  %18 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  store i32 %3, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  store i32 %4, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  store i32 %5, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  store i32 %6, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %16) #2
  store i32 0, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %17) #2
  store i32 0, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %19 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  store i32 %19, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  br label %20

20:                                               ; preds = %42, %7
  %21 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %22 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %23 = icmp slt i32 %21, %22
  br i1 %23, label %24, label %45

24:                                               ; preds = %20
  %25 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %26 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %27 = sext i32 %26 to i64
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %25, i64 %27
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !9
  %30 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %31 = icmp sgt i32 %29, %30
  br i1 %31, label %32, label %41

32:                                               ; preds = %24
  %33 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %35 = sext i32 %34 to i64
  %36 = getelementptr inbounds i32, ptr %33, i64 %35
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !9
  %38 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %39 = icmp slt i32 %37, %38
  br i1 %39, label %40, label %41

40:                                               ; preds = %32
  br label %45

41:                                               ; preds = %32, %24
  br label %42

42:                                               ; preds = %41
  %43 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %44 = add nsw i32 %43, 1
  store i32 %44, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  br label %20, !llvm.loop !11

45:                                               ; preds = %40, %20
  %46 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  store i32 %46, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  br label %47

47:                                               ; preds = %69, %45
  %48 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %49 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %50 = icmp slt i32 %48, %49
  br i1 %50, label %51, label %72

51:                                               ; preds = %47
  %52 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds i32, ptr %52, i64 %54
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !9
  %57 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %58 = icmp sgt i32 %56, %57
  br i1 %58, label %59, label %68

59:                                               ; preds = %51
  %60 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %61 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds i32, ptr %60, i64 %62
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !9
  %65 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %66 = icmp slt i32 %64, %65
  br i1 %66, label %67, label %68

67:                                               ; preds = %59
  br label %72

68:                                               ; preds = %59, %51
  br label %69

69:                                               ; preds = %68
  %70 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %71 = add nsw i32 %70, 1
  store i32 %71, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  br label %47, !llvm.loop !13

72:                                               ; preds = %67, %47
  %73 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %74 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %75 = icmp eq i32 %73, %74
  br i1 %75, label %76, label %81

76:                                               ; preds = %72
  %77 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %78 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %79 = icmp eq i32 %77, %78
  br i1 %79, label %80, label %81

80:                                               ; preds = %76
  store i32 1, ptr %8, align 4
  store i32 1, ptr %18, align 4
  br label %140

81:                                               ; preds = %76, %72
  %82 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %83 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %84 = icmp eq i32 %82, %83
  %85 = zext i1 %84 to i32
  %86 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %87 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %88 = icmp eq i32 %86, %87
  %89 = zext i1 %88 to i32
  %90 = xor i32 %85, %89
  %91 = icmp ne i32 %90, 0
  br i1 %91, label %104, label %92

92:                                               ; preds = %81
  %93 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %94 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %95 = sext i32 %94 to i64
  %96 = getelementptr inbounds i32, ptr %93, i64 %95
  %97 = load i32, ptr %96, align 4, !tbaa !9
  %98 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %99 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %100 = sext i32 %99 to i64
  %101 = getelementptr inbounds i32, ptr %98, i64 %100
  %102 = load i32, ptr %101, align 4, !tbaa !9
  %103 = icmp ne i32 %97, %102
  br i1 %103, label %104, label %105

104:                                              ; preds = %92, %81
  store i32 0, ptr %8, align 4
  store i32 1, ptr %18, align 4
  br label %140

105:                                              ; preds = %92
  %106 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %107 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %108 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %109 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %110 = add nsw i32 %109, 1
  %111 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %112 = add nsw i32 %111, 1
  %113 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %114 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %115 = sext i32 %114 to i64
  %116 = getelementptr inbounds i32, ptr %113, i64 %115
  %117 = load i32, ptr %116, align 4, !tbaa !9
  %118 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %119 = call noundef i32 @_Z13isSameBSTUtilPiS_iiiii(ptr noundef %106, ptr noundef %107, i32 noundef %108, i32 noundef %110, i32 noundef %112, i32 noundef %117, i32 noundef %118)
  %120 = icmp ne i32 %119, 0
  br i1 %120, label %121, label %137

121:                                              ; preds = %105
  %122 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %123 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %124 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %125 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %126 = add nsw i32 %125, 1
  %127 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %128 = add nsw i32 %127, 1
  %129 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %130 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %131 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %132 = sext i32 %131 to i64
  %133 = getelementptr inbounds i32, ptr %130, i64 %132
  %134 = load i32, ptr %133, align 4, !tbaa !9
  %135 = call noundef i32 @_Z13isSameBSTUtilPiS_iiiii(ptr noundef %122, ptr noundef %123, i32 noundef %124, i32 noundef %126, i32 noundef %128, i32 noundef %129, i32 noundef %134)
  %136 = icmp ne i32 %135, 0
  br label %137

137:                                              ; preds = %121, %105
  %138 = phi i1 [ false, %105 ], [ %136, %121 ]
  %139 = zext i1 %138 to i32
  store i32 %139, ptr %8, align 4
  store i32 1, ptr %18, align 4
  br label %140

140:                                              ; preds = %137, %104, %80
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %17) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %16) #2
  %141 = load i32, ptr %8, align 4
  ret i32 %141
}

; 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 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++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !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: mustprogress nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: read) uwtable
define dso_local noundef range(i32 0, 2) i32 @_Z13isSameBSTUtilPiS_iiiii(ptr nocapture noundef readonly %0, ptr nocapture noundef readonly %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3, i32 noundef %4, i32 noundef %5, i32 noundef %6) local_unnamed_addr #0 {
  %8 = sext i32 %2 to i64
  br label %tailrecurse

tailrecurse:                                      ; preds = %36, %7
  %.tr59 = phi i32 [ %3, %7 ], [ %37, %36 ]
  %.tr60 = phi i32 [ %4, %7 ], [ %38, %36 ]
  %.tr62 = phi i32 [ %6, %7 ], [ %32, %36 ]
  %9 = icmp slt i32 %.tr59, %2
  br i1 %9, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %tailrecurse
  %10 = sext i32 %.tr59 to i64
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %15
  %indvars.iv = phi i64 [ %10, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next, %15 ]
  %11 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp sgt i32 %12, %5
  %14 = icmp slt i32 %12, %.tr62
  %or.cond = and i1 %13, %14
  br i1 %or.cond, label %._crit_edge.loopexit.split.loop.exit, label %15

15:                                               ; preds = %.lr.ph
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %8
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

._crit_edge.loopexit.split.loop.exit:             ; preds = %.lr.ph
  %16 = trunc nsw i64 %indvars.iv to i32
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %15, %._crit_edge.loopexit.split.loop.exit, %tailrecurse
  %.048.lcssa = phi i32 [ %.tr59, %tailrecurse ], [ %16, %._crit_edge.loopexit.split.loop.exit ], [ %2, %15 ]
  %17 = icmp slt i32 %.tr60, %2
  br i1 %17, label %.lr.ph68.preheader, label %._crit_edge69

.lr.ph68.preheader:                               ; preds = %._crit_edge
  %18 = sext i32 %.tr60 to i64
  br label %.lr.ph68

.lr.ph68:                                         ; preds = %.lr.ph68.preheader, %23
  %indvars.iv74 = phi i64 [ %18, %.lr.ph68.preheader ], [ %indvars.iv.next75, %23 ]
  %19 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %indvars.iv74
  %20 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  %21 = icmp sgt i32 %20, %5
  %22 = icmp slt i32 %20, %.tr62
  %or.cond55 = and i1 %21, %22
  br i1 %or.cond55, label %._crit_edge69.loopexit.split.loop.exit, label %23

23:                                               ; preds = %.lr.ph68
  %indvars.iv.next75 = add nsw i64 %indvars.iv74, 1
  %exitcond77.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next75, %8
  br i1 %exitcond77.not, label %._crit_edge69, label %.lr.ph68, !llvm.loop !11

._crit_edge69.loopexit.split.loop.exit:           ; preds = %.lr.ph68
  %24 = trunc nsw i64 %indvars.iv74 to i32
  br label %._crit_edge69

._crit_edge69:                                    ; preds = %23, %._crit_edge69.loopexit.split.loop.exit, %._crit_edge
  %.0.lcssa = phi i32 [ %.tr60, %._crit_edge ], [ %24, %._crit_edge69.loopexit.split.loop.exit ], [ %2, %23 ]
  %25 = icmp eq i32 %.048.lcssa, %2
  %26 = icmp eq i32 %.0.lcssa, %2
  %or.cond56 = and i1 %25, %26
  br i1 %or.cond56, label %40, label %27

27:                                               ; preds = %._crit_edge69
  %28 = xor i1 %25, %26
  br i1 %28, label %40, label %29

29:                                               ; preds = %27
  %30 = sext i32 %.048.lcssa to i64
  %31 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %30
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  %33 = sext i32 %.0.lcssa to i64
  %34 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %33
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %32, %35
  br i1 %.not, label %36, label %40

36:                                               ; preds = %29
  %37 = add nsw i32 %.048.lcssa, 1
  %38 = add nsw i32 %.0.lcssa, 1
  %39 = tail call noundef i32 @_Z13isSameBSTUtilPiS_iiiii(ptr noundef nonnull %0, ptr noundef nonnull %1, i32 noundef %2, i32 noundef %37, i32 noundef %38, i32 noundef %32, i32 noundef %.tr62)
  %.not54 = icmp eq i32 %39, 0
  br i1 %.not54, label %40, label %tailrecurse

40:                                               ; preds = %36, %27, %29, %._crit_edge69
  %.049 = phi i32 [ 1, %._crit_edge69 ], [ 0, %29 ], [ 0, %27 ], [ 0, %36 ]
  ret i32 %.049
}

attributes #0 = { mustprogress nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: read) 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, !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"}
!11 = distinct !{!11, !10}


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