; LLVM IR from TheAlgorithms/C-Plus-Plus :: others/pascal_triangle.ll (Z15pascal_trianglePPii)

; 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: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef ptr @_Z15pascal_trianglePPii(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #1 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %8

8:                                                ; preds = %85, %2
  %9 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %10 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %11 = icmp slt i32 %9, %10
  br i1 %11, label %13, label %12

12:                                               ; preds = %8
  store i32 2, ptr %6, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  br label %88

13:                                               ; preds = %8
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %14 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %15 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %16 = sub nsw i32 %14, %15
  %17 = sub nsw i32 %16, 1
  store i32 %17, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %18

18:                                               ; preds = %81, %13
  %19 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %20 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %21 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %22 = add nsw i32 %20, %21
  %23 = icmp slt i32 %19, %22
  br i1 %23, label %25, label %24

24:                                               ; preds = %18
  store i32 5, ptr %6, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %84

25:                                               ; preds = %18
  %26 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %27 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %28 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %29 = sub nsw i32 %27, %28
  %30 = sub nsw i32 %29, 1
  %31 = icmp eq i32 %26, %30
  br i1 %31, label %39, label %32

32:                                               ; preds = %25
  %33 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %34 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %35 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %36 = add nsw i32 %34, %35
  %37 = sub nsw i32 %36, 1
  %38 = icmp eq i32 %33, %37
  br i1 %38, label %39, label %48

39:                                               ; preds = %32, %25
  %40 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds ptr, ptr %40, i64 %42
  %44 = load ptr, ptr %43, align 8, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %46 = sext i32 %45 to i64
  %47 = getelementptr inbounds i32, ptr %44, i64 %46
  store i32 1, ptr %47, align 4, !tbaa !9
  br label %80

48:                                               ; preds = %32
  %49 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %50 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %51 = sub nsw i32 %50, 1
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = getelementptr inbounds ptr, ptr %49, i64 %52
  %54 = load ptr, ptr %53, align 8, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %56 = sub nsw i32 %55, 1
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds i32, ptr %54, i64 %57
  %59 = load i32, ptr %58, align 4, !tbaa !9
  %60 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %61 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %62 = sub nsw i32 %61, 1
  %63 = sext i32 %62 to i64
  %64 = getelementptr inbounds ptr, ptr %60, i64 %63
  %65 = load ptr, ptr %64, align 8, !tbaa !5
  %66 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %67 = add nsw i32 %66, 1
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds i32, ptr %65, i64 %68
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !9
  %71 = add nsw i32 %59, %70
  %72 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %73 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %74 = sext i32 %73 to i64
  %75 = getelementptr inbounds ptr, ptr %72, i64 %74
  %76 = load ptr, ptr %75, align 8, !tbaa !5
  %77 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = getelementptr inbounds i32, ptr %76, i64 %78
  store i32 %71, ptr %79, align 4, !tbaa !9
  br label %80

80:                                               ; preds = %48, %39
  br label %81

81:                                               ; preds = %80
  %82 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %83 = add nsw i32 %82, 1
  store i32 %83, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %18, !llvm.loop !11

84:                                               ; preds = %24
  br label %85

85:                                               ; preds = %84
  %86 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %87 = add nsw i32 %86, 1
  store i32 %87, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %8, !llvm.loop !13

88:                                               ; preds = %12
  %89 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  ret ptr %89
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 #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 norecurse nosync nounwind memory(readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef ptr @_Z15pascal_trianglePPii(ptr noundef readonly returned %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %3, label %.lr.ph34.preheader, label %._crit_edge35

.lr.ph34.preheader:                               ; preds = %2
  %4 = zext nneg i32 %1 to i64
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %1 to i64
  %5 = add nsw i64 %wide.trip.count, -2
  br label %.lr.ph

._crit_edge35:                                    ; preds = %._crit_edge, %2
  ret ptr %0

.lr.ph:                                           ; preds = %._crit_edge, %.lr.ph34.preheader
  %indvars.iv41 = phi i64 [ 0, %.lr.ph34.preheader ], [ %indvars.iv.next42, %._crit_edge ]
  %indvars.iv.in = phi i32 [ %1, %.lr.ph34.preheader ], [ %indvars.iv, %._crit_edge ]
  %6 = trunc i64 %indvars.iv41 to i32
  %7 = xor i32 %6, -1
  %8 = add i32 %7, %1
  %9 = sext i32 %8 to i64
  %10 = add i64 %5, %indvars.iv41
  %indvars.iv = add i32 %indvars.iv.in, -1
  %11 = sext i32 %indvars.iv to i64
  %12 = add nuw nsw i64 %indvars.iv41, %4
  %13 = xor i64 %indvars.iv41, -1
  %14 = add nsw i64 %13, %4
  %15 = add nsw i64 %12, -1
  %16 = getelementptr ptr, ptr %0, i64 %indvars.iv41
  %17 = getelementptr i8, ptr %16, i64 -8
  %18 = icmp eq i64 %14, %11
  %19 = icmp eq i64 %15, %11
  %or.cond.peel = select i1 %18, i1 true, i1 %19
  br i1 %or.cond.peel, label %28, label %20

20:                                               ; preds = %.lr.ph
  %21 = load ptr, ptr %17, align 8, !tbaa !5
  %22 = getelementptr i32, ptr %21, i64 %11
  %23 = getelementptr i8, ptr %22, i64 -4
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !9
  %25 = getelementptr i8, ptr %22, i64 4
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !9
  %27 = add nsw i32 %26, %24
  br label %28

28:                                               ; preds = %.lr.ph, %20
  %.sink = phi i32 [ %27, %20 ], [ 1, %.lr.ph ]
  %29 = load ptr, ptr %16, align 8, !tbaa !5
  %30 = getelementptr inbounds i32, ptr %29, i64 %11
  store i32 %.sink, ptr %30, align 4, !tbaa !9
  %indvars.iv.next37.peel = add nsw i64 %11, 1
  %31 = icmp slt i64 %indvars.iv.next37.peel, %12
  br i1 %31, label %.peel.next, label %._crit_edge

.peel.next:                                       ; preds = %28
  %32 = getelementptr inbounds i32, ptr %29, i64 %15
  %33 = sub nsw i64 %wide.trip.count, %indvars.iv41
  %34 = add i64 %33, %9
  %35 = and i64 %34, 1
  %lcmp.mod.not.not = icmp eq i64 %35, 0
  br i1 %lcmp.mod.not.not, label %.prol.preheader, label %.prol.loopexit

.prol.preheader:                                  ; preds = %.peel.next
  %36 = icmp eq i64 %indvars.iv.next37.peel, %15
  br i1 %36, label %46, label %37

37:                                               ; preds = %.prol.preheader
  %38 = load ptr, ptr %17, align 8, !tbaa !5
  %39 = getelementptr i32, ptr %38, i64 %indvars.iv.next37.peel
  %40 = getelementptr i8, ptr %39, i64 -4
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !9
  %42 = getelementptr i8, ptr %39, i64 4
  %43 = load i32, ptr %42, align 4, !tbaa !9
  %44 = add nsw i32 %43, %41
  %45 = getelementptr inbounds i32, ptr %29, i64 %indvars.iv.next37.peel
  store i32 %44, ptr %45, align 4, !tbaa !9
  br label %.prol.loopexit.unr-lcssa

46:                                               ; preds = %.prol.preheader
  store i32 1, ptr %32, align 4, !tbaa !9
  br label %.prol.loopexit.unr-lcssa

.prol.loopexit.unr-lcssa:                         ; preds = %46, %37
  %indvars.iv.next37.prol = add nsw i64 %11, 2
  br label %.prol.loopexit

.prol.loopexit:                                   ; preds = %.prol.loopexit.unr-lcssa, %.peel.next
  %indvars.iv36.unr = phi i64 [ %indvars.iv.next37.peel, %.peel.next ], [ %indvars.iv.next37.prol, %.prol.loopexit.unr-lcssa ]
  %47 = icmp eq i64 %10, %9
  br i1 %47, label %._crit_edge, label %.peel.next.new

._crit_edge:                                      ; preds = %.prol.loopexit, %71, %28
  %indvars.iv.next42 = add nuw nsw i64 %indvars.iv41, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next42, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge35, label %.lr.ph, !llvm.loop !11

.peel.next.new:                                   ; preds = %.prol.loopexit, %71
  %indvars.iv36 = phi i64 [ %indvars.iv.next37.1, %71 ], [ %indvars.iv36.unr, %.prol.loopexit ]
  %48 = icmp eq i64 %indvars.iv36, %15
  br i1 %48, label %49, label %50

49:                                               ; preds = %.peel.next.new
  store i32 1, ptr %32, align 4, !tbaa !9
  br label %59

50:                                               ; preds = %.peel.next.new
  %51 = load ptr, ptr %17, align 8, !tbaa !5
  %52 = getelementptr i32, ptr %51, i64 %indvars.iv36
  %53 = getelementptr i8, ptr %52, i64 -4
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !9
  %55 = getelementptr i8, ptr %52, i64 4
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !9
  %57 = add nsw i32 %56, %54
  %58 = getelementptr inbounds i32, ptr %29, i64 %indvars.iv36
  store i32 %57, ptr %58, align 4, !tbaa !9
  br label %59

59:                                               ; preds = %49, %50
  %indvars.iv.next37 = add nsw i64 %indvars.iv36, 1
  %60 = icmp eq i64 %indvars.iv.next37, %15
  br i1 %60, label %70, label %61

61:                                               ; preds = %59
  %62 = load ptr, ptr %17, align 8, !tbaa !5
  %63 = getelementptr i32, ptr %62, i64 %indvars.iv.next37
  %64 = getelementptr i8, ptr %63, i64 -4
  %65 = load i32, ptr %64, align 4, !tbaa !9
  %66 = getelementptr i8, ptr %63, i64 4
  %67 = load i32, ptr %66, align 4, !tbaa !9
  %68 = add nsw i32 %67, %65
  %69 = getelementptr inbounds i32, ptr %29, i64 %indvars.iv.next37
  store i32 %68, ptr %69, align 4, !tbaa !9
  br label %71

70:                                               ; preds = %59
  store i32 1, ptr %32, align 4, !tbaa !9
  br label %71

71:                                               ; preds = %70, %61
  %indvars.iv.next37.1 = add nsw i64 %indvars.iv36, 2
  %72 = icmp slt i64 %indvars.iv.next37.1, %12
  br i1 %72, label %.peel.next.new, label %._crit_edge, !llvm.loop !13
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, 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 = !{!"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, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.peeled.count", i32 1}


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