; LLVM IR from KishanBGajera/2024-366-Days-Of-DSA :: Algorithms/Searching/Interpolation Search/C (main)

; 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: nounwind uwtable
define dso_local i32 @interpolationSearch(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) #0 {
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 %3, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %12 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %13 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %14 = icmp slt i32 %12, %13
  br i1 %14, label %15, label %88

15:                                               ; preds = %4
  %16 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %17 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %18 = sext i32 %17 to i64
  %19 = getelementptr inbounds i32, ptr %16, i64 %18
  %20 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !9
  %21 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %22 = icmp sle i32 %20, %21
  %23 = zext i1 %22 to i32
  %24 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = getelementptr inbounds i32, ptr %24, i64 %26
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !9
  %29 = icmp sle i32 %23, %28
  br i1 %29, label %30, label %88

30:                                               ; preds = %15
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %31 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %32 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %33 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %34 = sub nsw i32 %32, %33
  %35 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %36 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = getelementptr inbounds i32, ptr %35, i64 %37
  %39 = load i32, ptr %38, align 4, !tbaa !9
  %40 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds i32, ptr %40, i64 %42
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !9
  %45 = sub nsw i32 %39, %44
  %46 = sdiv i32 %34, %45
  %47 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %48 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds i32, ptr %48, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !9
  %53 = sub nsw i32 %47, %52
  %54 = mul nsw i32 %46, %53
  %55 = add nsw i32 %31, %54
  store i32 %55, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %56 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds i32, ptr %56, i64 %58
  %60 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !9
  %61 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %62 = icmp eq i32 %60, %61
  br i1 %62, label %63, label %65

63:                                               ; preds = %30
  %64 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  store i32 %64, ptr %5, align 4
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %87

65:                                               ; preds = %30
  %66 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %67 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds i32, ptr %66, i64 %68
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !9
  %71 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %72 = icmp slt i32 %70, %71
  br i1 %72, label %73, label %80

73:                                               ; preds = %65
  %74 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %75 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %76 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %77 = add nsw i32 %76, 1
  %78 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %79 = call i32 @interpolationSearch(ptr noundef %74, i32 noundef %75, i32 noundef %77, i32 noundef %78)
  store i32 %79, ptr %5, align 4
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %87

80:                                               ; preds = %65
  %81 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %82 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %83 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %84 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %85 = sub nsw i32 %84, 1
  %86 = call i32 @interpolationSearch(ptr noundef %81, i32 noundef %82, i32 noundef %83, i32 noundef %85)
  store i32 %86, ptr %5, align 4
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %87

87:                                               ; preds = %80, %73, %63
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %89

88:                                               ; preds = %15, %4
  store i32 -1, ptr %5, align 4
  br label %89

89:                                               ; preds = %88, %87
  %90 = load i32, ptr %5, align 4
  ret i32 %90
}

; 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 = { 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 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}


; 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: nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: read) uwtable
define dso_local i32 @interpolationSearch(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = icmp slt i32 %2, %3
  br i1 %5, label %.lr.ph, label %tailrecurse.outer._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %4, %tailrecurse.outer
  %.tr39.ph47 = phi i32 [ %.tr3941, %tailrecurse.outer ], [ %3, %4 ]
  %.tr38.ph46 = phi i32 [ %28, %tailrecurse.outer ], [ %2, %4 ]
  %6 = sext i32 %.tr38.ph46 to i64
  %7 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %6
  %8 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %9 = icmp sle i32 %8, %1
  %10 = zext i1 %9 to i32
  %11 = sub nsw i32 %1, %8
  br label %12

12:                                               ; preds = %.lr.ph, %tailrecurse
  %.tr3941 = phi i32 [ %.tr39.ph47, %.lr.ph ], [ %30, %tailrecurse ]
  %13 = sext i32 %.tr3941 to i64
  %14 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %13
  %15 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp slt i32 %15, %10
  br i1 %.not, label %tailrecurse.outer._crit_edge, label %16

16:                                               ; preds = %12
  %17 = sub nsw i32 %.tr3941, %.tr38.ph46
  %18 = sub nsw i32 %15, %8
  %19 = sdiv i32 %17, %18
  %20 = mul nsw i32 %19, %11
  %21 = add nsw i32 %20, %.tr38.ph46
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %22
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  %25 = icmp eq i32 %24, %1
  br i1 %25, label %tailrecurse.outer._crit_edge, label %26

26:                                               ; preds = %16
  %27 = icmp slt i32 %24, %1
  br i1 %27, label %tailrecurse.outer, label %tailrecurse

tailrecurse.outer:                                ; preds = %26
  %28 = add nsw i32 %21, 1
  %29 = icmp slt i32 %28, %.tr3941
  br i1 %29, label %.lr.ph, label %tailrecurse.outer._crit_edge

tailrecurse:                                      ; preds = %26
  %30 = add nsw i32 %21, -1
  %31 = icmp slt i32 %.tr38.ph46, %30
  br i1 %31, label %12, label %tailrecurse.outer._crit_edge

tailrecurse.outer._crit_edge:                     ; preds = %tailrecurse.outer, %16, %12, %tailrecurse, %4
  %.1 = phi i32 [ -1, %4 ], [ -1, %tailrecurse ], [ -1, %12 ], [ %21, %16 ], [ -1, %tailrecurse.outer ]
  ret i32 %.1
}

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind 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/C++ TBAA"}


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