; LLVM IR from clausecker/24puzzle :: compact (pack_puzzle)

; 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"

%struct.compact_puzzle = type { i64, i64 }
%struct.puzzle = type { [25 x i8], [7 x i8], [25 x i8], [7 x i8] }

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @pack_puzzle(ptr noalias noundef %0, ptr noalias noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i64, align 8
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %5) #2
  %6 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %7 = getelementptr inbounds %struct.compact_puzzle, ptr %6, i32 0, i32 0
  store i64 0, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %8 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %9 = getelementptr inbounds %struct.compact_puzzle, ptr %8, i32 0, i32 1
  store i64 0, ptr %9, align 8, !tbaa !12
  store i64 1, ptr %5, align 8, !tbaa !13
  br label %10

10:                                               ; preds = %29, %2
  %11 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !13
  %12 = icmp ule i64 %11, 12
  br i1 %12, label %13, label %32

13:                                               ; preds = %10
  %14 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %15 = getelementptr inbounds %struct.puzzle, ptr %14, i32 0, i32 0
  %16 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !13
  %17 = getelementptr inbounds [25 x i8], ptr %15, i64 0, i64 %16
  %18 = load i8, ptr %17, align 1, !tbaa !15
  %19 = zext i8 %18 to i64
  %20 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !13
  %21 = sub i64 %20, 1
  %22 = mul i64 5, %21
  %23 = add i64 %22, 4
  %24 = shl i64 %19, %23
  %25 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %26 = getelementptr inbounds %struct.compact_puzzle, ptr %25, i32 0, i32 0
  %27 = load i64, ptr %26, align 8, !tbaa !9
  %28 = or i64 %27, %24
  store i64 %28, ptr %26, align 8, !tbaa !9
  br label %29

29:                                               ; preds = %13
  %30 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !13
  %31 = add i64 %30, 1
  store i64 %31, ptr %5, align 8, !tbaa !13
  br label %10, !llvm.loop !16

32:                                               ; preds = %10
  br label %33

33:                                               ; preds = %51, %32
  %34 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !13
  %35 = icmp ult i64 %34, 25
  br i1 %35, label %36, label %54

36:                                               ; preds = %33
  %37 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %38 = getelementptr inbounds %struct.puzzle, ptr %37, i32 0, i32 0
  %39 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !13
  %40 = getelementptr inbounds [25 x i8], ptr %38, i64 0, i64 %39
  %41 = load i8, ptr %40, align 1, !tbaa !15
  %42 = zext i8 %41 to i64
  %43 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !13
  %44 = sub i64 %43, 13
  %45 = mul i64 5, %44
  %46 = shl i64 %42, %45
  %47 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %48 = getelementptr inbounds %struct.compact_puzzle, ptr %47, i32 0, i32 1
  %49 = load i64, ptr %48, align 8, !tbaa !12
  %50 = or i64 %49, %46
  store i64 %50, ptr %48, align 8, !tbaa !12
  br label %51

51:                                               ; preds = %36
  %52 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !13
  %53 = add i64 %52, 1
  store i64 %53, ptr %5, align 8, !tbaa !13
  br label %33, !llvm.loop !18

54:                                               ; preds = %33
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #2
  ret void
}

; 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, !11, i64 0}
!10 = !{!"compact_puzzle", !11, i64 0, !11, i64 8}
!11 = !{!"long long", !7, i64 0}
!12 = !{!10, !11, i64 8}
!13 = !{!14, !14, i64 0}
!14 = !{!"long", !7, i64 0}
!15 = !{!7, !7, i64 0}
!16 = distinct !{!16, !17}
!17 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!18 = distinct !{!18, !17}


; 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 willreturn memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @pack_puzzle(ptr noalias nocapture noundef writeonly %0, ptr noalias nocapture noundef readonly %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %4 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 1
  %5 = load i8, ptr %4, align 1, !tbaa !5
  %6 = zext i8 %5 to i64
  %7 = shl nuw nsw i64 %6, 4
  %8 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 2
  %9 = load i8, ptr %8, align 1, !tbaa !5
  %10 = zext i8 %9 to i64
  %11 = shl nuw nsw i64 %10, 9
  %12 = or i64 %11, %7
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 3
  %14 = load i8, ptr %13, align 1, !tbaa !5
  %15 = zext i8 %14 to i64
  %16 = shl nuw nsw i64 %15, 14
  %17 = or i64 %16, %12
  %18 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 4
  %19 = load i8, ptr %18, align 1, !tbaa !5
  %20 = zext i8 %19 to i64
  %21 = shl nuw nsw i64 %20, 19
  %22 = or i64 %21, %17
  %23 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 5
  %24 = load i8, ptr %23, align 1, !tbaa !5
  %25 = zext i8 %24 to i64
  %26 = shl nuw nsw i64 %25, 24
  %27 = or i64 %26, %22
  %28 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 6
  %29 = load i8, ptr %28, align 1, !tbaa !5
  %30 = zext i8 %29 to i64
  %31 = shl nuw nsw i64 %30, 29
  %32 = or i64 %31, %27
  %33 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 7
  %34 = load i8, ptr %33, align 1, !tbaa !5
  %35 = zext i8 %34 to i64
  %36 = shl nuw nsw i64 %35, 34
  %37 = or i64 %36, %32
  %38 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 8
  %39 = load i8, ptr %38, align 1, !tbaa !5
  %40 = zext i8 %39 to i64
  %41 = shl nuw nsw i64 %40, 39
  %42 = or i64 %41, %37
  %43 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 9
  %44 = load i8, ptr %43, align 1, !tbaa !5
  %45 = zext i8 %44 to i64
  %46 = shl nuw nsw i64 %45, 44
  %47 = or i64 %46, %42
  %48 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 10
  %49 = load i8, ptr %48, align 1, !tbaa !5
  %50 = zext i8 %49 to i64
  %51 = shl nuw nsw i64 %50, 49
  %52 = or i64 %51, %47
  %53 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 11
  %54 = load i8, ptr %53, align 1, !tbaa !5
  %55 = zext i8 %54 to i64
  %56 = shl nuw nsw i64 %55, 54
  %57 = or i64 %56, %52
  %58 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 12
  %59 = load i8, ptr %58, align 1, !tbaa !5
  %60 = zext i8 %59 to i64
  %61 = shl i64 %60, 59
  %62 = or i64 %61, %57
  store i64 %62, ptr %0, align 8, !tbaa !8
  %63 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 13
  %64 = load i8, ptr %63, align 1, !tbaa !5
  %65 = zext i8 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 14
  %67 = load i8, ptr %66, align 1, !tbaa !5
  %68 = zext i8 %67 to i64
  %69 = shl nuw nsw i64 %68, 5
  %70 = or i64 %69, %65
  %71 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 15
  %72 = load i8, ptr %71, align 1, !tbaa !5
  %73 = zext i8 %72 to i64
  %74 = shl nuw nsw i64 %73, 10
  %75 = or i64 %74, %70
  %76 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 16
  %77 = load i8, ptr %76, align 1, !tbaa !5
  %78 = zext i8 %77 to i64
  %79 = shl nuw nsw i64 %78, 15
  %80 = or i64 %79, %75
  %81 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 17
  %82 = load i8, ptr %81, align 1, !tbaa !5
  %83 = zext i8 %82 to i64
  %84 = shl nuw nsw i64 %83, 20
  %85 = or i64 %84, %80
  %86 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 18
  %87 = load i8, ptr %86, align 1, !tbaa !5
  %88 = zext i8 %87 to i64
  %89 = shl nuw nsw i64 %88, 25
  %90 = or i64 %89, %85
  %91 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 19
  %92 = load i8, ptr %91, align 1, !tbaa !5
  %93 = zext i8 %92 to i64
  %94 = shl nuw nsw i64 %93, 30
  %95 = or i64 %94, %90
  %96 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 20
  %97 = load i8, ptr %96, align 1, !tbaa !5
  %98 = zext i8 %97 to i64
  %99 = shl nuw nsw i64 %98, 35
  %100 = or i64 %99, %95
  %101 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 21
  %102 = load i8, ptr %101, align 1, !tbaa !5
  %103 = zext i8 %102 to i64
  %104 = shl nuw nsw i64 %103, 40
  %105 = or i64 %104, %100
  %106 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 22
  %107 = load i8, ptr %106, align 1, !tbaa !5
  %108 = zext i8 %107 to i64
  %109 = shl nuw nsw i64 %108, 45
  %110 = or i64 %109, %105
  %111 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 23
  %112 = load i8, ptr %111, align 1, !tbaa !5
  %113 = zext i8 %112 to i64
  %114 = shl nuw nsw i64 %113, 50
  %115 = or i64 %114, %110
  %116 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 24
  %117 = load i8, ptr %116, align 1, !tbaa !5
  %118 = zext i8 %117 to i64
  %119 = shl nuw nsw i64 %118, 55
  %120 = or i64 %119, %115
  store i64 %120, ptr %3, align 8, !tbaa !11
  ret void
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn 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 = !{!"omnipotent char", !7, i64 0}
!7 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!8 = !{!9, !10, i64 0}
!9 = !{!"compact_puzzle", !10, i64 0, !10, i64 8}
!10 = !{!"long long", !6, i64 0}
!11 = !{!9, !10, i64 8}


; Effective O3 passes: DSEPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,MemCpyOptPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SCCPPass,SROAPass,SimplifyCFGPass