; LLVM IR from UtkarshPathrabe/Competitive-Coding :: Model Algorithms/Divide And Conquer/Number of Strings of Matched Parenthesis/Count_d8e08bf6 (Z17CountMatchedPairsiPi)

; 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 @_Z17CountMatchedPairsiPi(i32 noundef %0, ptr noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %8 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %9 = icmp eq i32 %8, 0
  br i1 %9, label %10, label %20

10:                                               ; preds = %2
  %11 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %12 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %13 = sext i32 %12 to i64
  %14 = getelementptr inbounds i32, ptr %11, i64 %13
  store i32 1, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %15 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %16 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %17 = sext i32 %16 to i64
  %18 = getelementptr inbounds i32, ptr %15, i64 %17
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  store i32 %19, ptr %3, align 4
  br label %87

20:                                               ; preds = %2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 1, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %21

21:                                               ; preds = %82, %20
  %22 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %23 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %24 = icmp sle i32 %22, %23
  br i1 %24, label %26, label %25

25:                                               ; preds = %21
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %85

26:                                               ; preds = %21
  %27 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %28 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %29 = sub nsw i32 %28, 1
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds i32, ptr %27, i64 %30
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  %33 = icmp eq i32 %32, -2147483648
  br i1 %33, label %34, label %44

34:                                               ; preds = %26
  %35 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %36 = sub nsw i32 %35, 1
  %37 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %38 = call noundef i32 @_Z17CountMatchedPairsiPi(i32 noundef %36, ptr noundef %37)
  %39 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %40 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %41 = sub nsw i32 %40, 1
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds i32, ptr %39, i64 %42
  store i32 %38, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  br label %44

44:                                               ; preds = %34, %26
  %45 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %46 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %47 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %48 = sub nsw i32 %46, %47
  %49 = sext i32 %48 to i64
  %50 = getelementptr inbounds i32, ptr %45, i64 %49
  %51 = load i32, ptr %50, align 4, !tbaa !5
  %52 = icmp eq i32 %51, -2147483648
  br i1 %52, label %53, label %65

53:                                               ; preds = %44
  %54 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %56 = sub nsw i32 %54, %55
  %57 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %58 = call noundef i32 @_Z17CountMatchedPairsiPi(i32 noundef %56, ptr noundef %57)
  %59 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %60 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %61 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %62 = sub nsw i32 %60, %61
  %63 = sext i32 %62 to i64
  %64 = getelementptr inbounds i32, ptr %59, i64 %63
  store i32 %58, ptr %64, align 4, !tbaa !5
  br label %65

65:                                               ; preds = %53, %44
  %66 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %67 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %68 = sub nsw i32 %67, 1
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = getelementptr inbounds i32, ptr %66, i64 %69
  %71 = load i32, ptr %70, align 4, !tbaa !5
  %72 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %73 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %74 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %75 = sub nsw i32 %73, %74
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds i32, ptr %72, i64 %76
  %78 = load i32, ptr %77, align 4, !tbaa !5
  %79 = mul nsw i32 %71, %78
  %80 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %81 = add nsw i32 %80, %79
  store i32 %81, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %82

82:                                               ; preds = %65
  %83 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %84 = add nsw i32 %83, 1
  store i32 %84, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %21, !llvm.loop !11

85:                                               ; preds = %25
  %86 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %86, ptr %3, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  br label %87

87:                                               ; preds = %85, %10
  %88 = load i32, ptr %3, align 4
  ret i32 %88
}

; 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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"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 nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z17CountMatchedPairsiPi(i32 noundef %0, ptr noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp eq i32 %0, 0
  br i1 %3, label %6, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %2
  %.not33 = icmp slt i32 %0, 1
  br i1 %.not33, label %.loopexit, label %.lr.ph.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %.preheader
  %4 = zext nneg i32 %0 to i64
  %5 = add nuw i32 %0, 1
  %wide.trip.count = zext i32 %5 to i64
  br label %.lr.ph

6:                                                ; preds = %2
  store i32 1, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  br label %.loopexit

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %23
  %indvars.iv = phi i64 [ 1, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next, %23 ]
  %.03034 = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %27, %23 ]
  %7 = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  %8 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %7
  %9 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %10 = icmp eq i32 %9, -2147483648
  br i1 %10, label %11, label %14

11:                                               ; preds = %.lr.ph
  %12 = trunc nuw nsw i64 %7 to i32
  %13 = tail call noundef i32 @_Z17CountMatchedPairsiPi(i32 noundef %12, ptr noundef nonnull %1)
  store i32 %13, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %14

14:                                               ; preds = %11, %.lr.ph
  %15 = phi i32 [ %13, %11 ], [ %9, %.lr.ph ]
  %16 = sub nsw i64 %4, %indvars.iv
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %16
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %19 = icmp eq i32 %18, -2147483648
  br i1 %19, label %20, label %23

20:                                               ; preds = %14
  %21 = trunc nsw i64 %16 to i32
  %22 = tail call noundef i32 @_Z17CountMatchedPairsiPi(i32 noundef %21, ptr noundef nonnull %1)
  store i32 %22, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %.pre = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %23

23:                                               ; preds = %20, %14
  %24 = phi i32 [ %22, %20 ], [ %18, %14 ]
  %25 = phi i32 [ %.pre, %20 ], [ %15, %14 ]
  %26 = mul nsw i32 %24, %25
  %27 = add nsw i32 %26, %.03034
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %.loopexit, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

.loopexit:                                        ; preds = %23, %.preheader, %6
  %.031 = phi i32 [ 1, %6 ], [ 0, %.preheader ], [ %27, %23 ]
  ret i32 %.031
}

attributes #0 = { mustprogress nofree nosync nounwind memory(argmem: readwrite) 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,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass