; LLVM IR from VastoLorde95/Competitive-Programming :: Codeforces/276 Division 1/Problem C/C.ll (Z3getiii)

; 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"

@n = external dso_local global i32, align 4
@pos = external dso_local global [20 x [1048576 x i32]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z3getiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #0 {
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %10 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %11 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %12 = icmp sge i32 %10, %11
  br i1 %12, label %13, label %20

13:                                               ; preds = %3
  %14 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %15 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %16 = sub nsw i32 %14, %15
  %17 = add nsw i32 %16, 1
  store i32 %17, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %18 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %19 = sub nsw i32 %18, 1
  store i32 %19, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %20

20:                                               ; preds = %13, %3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %21 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %22 = sub nsw i32 %21, 1
  store i32 %22, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %23

23:                                               ; preds = %76, %20
  %24 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %25 = icmp sge i32 %24, 0
  br i1 %25, label %27, label %26

26:                                               ; preds = %23
  store i32 2, ptr %9, align 4
  br label %79

27:                                               ; preds = %23
  %28 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds [20 x [1048576 x i32]], ptr @pos, i64 0, i64 %29
  %31 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds [1048576 x i32], ptr %30, i64 0, i64 %32
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !5
  %35 = icmp ne i32 %34, -1
  br i1 %35, label %36, label %75

36:                                               ; preds = %27
  %37 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %38 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %39 = add nsw i32 %37, %38
  %40 = sub nsw i32 %39, 1
  %41 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %42 = shl i32 1, %41
  %43 = add nsw i32 %40, %42
  %44 = sub nsw i32 %43, 1
  %45 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %46 = icmp slt i32 %44, %45
  br i1 %46, label %47, label %75

47:                                               ; preds = %36
  %48 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %49 = shl i32 1, %48
  %50 = sub nsw i32 %49, 1
  %51 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %52 = add nsw i32 %51, %50
  store i32 %52, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds [20 x [1048576 x i32]], ptr @pos, i64 0, i64 %54
  %56 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds [1048576 x i32], ptr %55, i64 0, i64 %57
  %59 = load i32, ptr %58, align 4, !tbaa !5
  store i32 %59, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %60 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %61 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %62 = add nsw i32 %60, %61
  %63 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %64 = icmp slt i32 %62, %63
  br i1 %64, label %65, label %73

65:                                               ; preds = %47
  %66 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %67 = icmp sgt i32 %66, 0
  br i1 %67, label %68, label %73

68:                                               ; preds = %65
  %69 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %70 = add nsw i32 %69, -1
  store i32 %70, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %71 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %72 = add nsw i32 %71, 1
  store i32 %72, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %74

73:                                               ; preds = %65, %47
  store i32 2, ptr %9, align 4
  br label %79

74:                                               ; preds = %68
  br label %75

75:                                               ; preds = %74, %36, %27
  br label %76

76:                                               ; preds = %75
  %77 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %78 = add nsw i32 %77, -1
  store i32 %78, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %23, !llvm.loop !9

79:                                               ; preds = %73, %26
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %80

80:                                               ; preds = %79
  %81 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %82 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %83 = add nsw i32 %82, %81
  store i32 %83, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %84 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  store i32 1, ptr %9, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  ret i32 %84
}

; 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"

@n = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@pos = external dso_local local_unnamed_addr global [20 x [1048576 x i32]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z3getiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %.not = icmp slt i32 %0, %1
  %4 = add i32 %0, 1
  %5 = sub i32 %4, %1
  %6 = add i32 %1, -1
  %.027 = select i1 %.not, i32 %0, i32 %6
  %.026 = select i1 %.not, i32 0, i32 %5
  %7 = icmp sgt i32 %2, 0
  br i1 %7, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %3
  %8 = load i32, ptr @n, align 4
  %9 = zext nneg i32 %2 to i64
  br label %10

10:                                               ; preds = %.lr.ph, %28
  %indvars.iv = phi i64 [ %9, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %28 ]
  %.140 = phi i32 [ %.026, %.lr.ph ], [ %.2, %28 ]
  %.12839 = phi i32 [ %.027, %.lr.ph ], [ %.229, %28 ]
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  %11 = sext i32 %.12839 to i64
  %12 = getelementptr inbounds [20 x [1048576 x i32]], ptr @pos, i64 0, i64 %indvars.iv.next, i64 %11
  %13 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %.not36 = icmp eq i32 %13, -1
  br i1 %.not36, label %28, label %14

14:                                               ; preds = %10
  %15 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv.next to i32
  %16 = shl nuw i32 1, %15
  %17 = add i32 %6, %.140
  %18 = add nsw i32 %17, %16
  %.not37 = icmp sgt i32 %18, %8
  br i1 %.not37, label %28, label %19

19:                                               ; preds = %14
  %20 = add i32 %.140, -1
  %21 = add i32 %20, %16
  %22 = add nsw i32 %21, %1
  %23 = icmp slt i32 %22, %8
  %24 = icmp sgt i32 %13, 0
  %or.cond = and i1 %24, %23
  br i1 %or.cond, label %25, label %._crit_edge

25:                                               ; preds = %19
  %26 = add nsw i32 %13, -1
  %27 = add i32 %16, %.140
  br label %28

28:                                               ; preds = %10, %14, %25
  %.229 = phi i32 [ %26, %25 ], [ %.12839, %14 ], [ %.12839, %10 ]
  %.2 = phi i32 [ %27, %25 ], [ %.140, %14 ], [ %.140, %10 ]
  %29 = icmp ugt i64 %indvars.iv, 1
  br i1 %29, label %10, label %._crit_edge, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %28, %19, %3
  %.330 = phi i32 [ %.027, %3 ], [ %13, %19 ], [ %.229, %28 ]
  %.3 = phi i32 [ %.026, %3 ], [ %21, %19 ], [ %.2, %28 ]
  %30 = add nsw i32 %.3, %.330
  ret i32 %30
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, argmem: none, inaccessiblemem: 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 = !{!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"}


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