; LLVM IR from xuxping/codelife :: algorthms/array (find_repeat_elem)

; 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: nounwind uwtable
define dso_local i32 @findDuplicate(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #1 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca ptr, align 8
  %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 ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %10 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %11 = icmp eq ptr %10, null
  br i1 %11, label %15, label %12

12:                                               ; preds = %2
  %13 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %14 = icmp sle i32 %13, 0
  br i1 %14, label %15, label %16

15:                                               ; preds = %12, %2
  store i32 -1, ptr %3, align 4
  br label %111

16:                                               ; preds = %12
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %17

17:                                               ; preds = %40, %16
  %18 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %19 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %20 = icmp slt i32 %18, %19
  br i1 %20, label %22, label %21

21:                                               ; preds = %17
  store i32 2, ptr %7, align 4
  br label %43

22:                                               ; preds = %17
  %23 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %24 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %25
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !9
  %28 = icmp slt i32 %27, 0
  br i1 %28, label %38, label %29

29:                                               ; preds = %22
  %30 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds i32, ptr %30, i64 %32
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !9
  %35 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %36 = sub nsw i32 %35, 1
  %37 = icmp sgt i32 %34, %36
  br i1 %37, label %38, label %39

38:                                               ; preds = %29, %22
  store i32 -1, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %7, align 4
  br label %43

39:                                               ; preds = %29
  br label %40

40:                                               ; preds = %39
  %41 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %42 = add nsw i32 %41, 1
  store i32 %42, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %17, !llvm.loop !11

43:                                               ; preds = %38, %21
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %44 = load i32, ptr %7, align 4
  switch i32 %44, label %113 [
    i32 2, label %45
    i32 1, label %111
  ]

45:                                               ; preds = %43
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %46

46:                                               ; preds = %104, %45
  %47 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %48 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %49 = icmp slt i32 %47, %48
  br i1 %49, label %51, label %50

50:                                               ; preds = %46
  store i32 5, ptr %7, align 4
  br label %107

51:                                               ; preds = %46
  br label %52

52:                                               ; preds = %102, %51
  %53 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %54 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %55 = sext i32 %54 to i64
  %56 = getelementptr inbounds i32, ptr %53, i64 %55
  %57 = load i32, ptr %56, align 4, !tbaa !9
  %58 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %59 = icmp ne i32 %57, %58
  br i1 %59, label %60, label %103

60:                                               ; preds = %52
  %61 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %62 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %63 = sext i32 %62 to i64
  %64 = getelementptr inbounds i32, ptr %61, i64 %63
  %65 = load i32, ptr %64, align 4, !tbaa !9
  %66 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %67 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %68 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = getelementptr inbounds i32, ptr %67, i64 %69
  %71 = load i32, ptr %70, align 4, !tbaa !9
  %72 = sext i32 %71 to i64
  %73 = getelementptr inbounds i32, ptr %66, i64 %72
  %74 = load i32, ptr %73, align 4, !tbaa !9
  %75 = icmp eq i32 %65, %74
  br i1 %75, label %76, label %82

76:                                               ; preds = %60
  %77 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %78 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %79 = sext i32 %78 to i64
  %80 = getelementptr inbounds i32, ptr %77, i64 %79
  %81 = load i32, ptr %80, align 4, !tbaa !9
  store i32 %81, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %7, align 4
  br label %107

82:                                               ; preds = %60
  %83 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %84 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %85 = sext i32 %84 to i64
  %86 = getelementptr inbounds i32, ptr %83, i64 %85
  %87 = load i32, ptr %86, align 4, !tbaa !9
  store i32 %87, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %88 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %89 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %90 = sext i32 %89 to i64
  %91 = getelementptr inbounds i32, ptr %88, i64 %90
  %92 = load i32, ptr %91, align 4, !tbaa !9
  %93 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %94 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %95 = sext i32 %94 to i64
  %96 = getelementptr inbounds i32, ptr %93, i64 %95
  store i32 %92, ptr %96, align 4, !tbaa !9
  %97 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %98 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %99 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %100 = sext i32 %99 to i64
  %101 = getelementptr inbounds i32, ptr %98, i64 %100
  store i32 %97, ptr %101, align 4, !tbaa !9
  br label %102

102:                                              ; preds = %82
  br label %52, !llvm.loop !13

103:                                              ; preds = %52
  br label %104

104:                                              ; preds = %103
  %105 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %106 = add nsw i32 %105, 1
  store i32 %106, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %46, !llvm.loop !14

107:                                              ; preds = %76, %50
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %108 = load i32, ptr %7, align 4
  switch i32 %108, label %110 [
    i32 5, label %109
  ]

109:                                              ; preds = %107
  store i32 -1, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %7, align 4
  br label %110

110:                                              ; preds = %109, %107
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %111

111:                                              ; preds = %110, %43, %15
  %112 = load i32, ptr %3, align 4
  ret i32 %112

113:                                              ; preds = %43
  unreachable
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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/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 = distinct !{!14, !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: nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local i32 @findDuplicate(ptr noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp eq ptr %0, null
  %4 = icmp slt i32 %1, 1
  %or.cond = or i1 %3, %4
  br i1 %or.cond, label %.thread, label %.preheader52.preheader

.preheader52.preheader:                           ; preds = %2
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %1 to i64
  br label %.preheader52

5:                                                ; preds = %.preheader52
  %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 %.preheader, label %.preheader52, !llvm.loop !5

.preheader52:                                     ; preds = %.preheader52.preheader, %5
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.preheader52.preheader ], [ %indvars.iv.next, %5 ]
  %6 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !7
  %or.cond46 = icmp ult i32 %7, %1
  br i1 %or.cond46, label %5, label %.thread

.preheader:                                       ; preds = %5, %._crit_edge
  %indvars.iv63 = phi i64 [ %indvars.iv.next64, %._crit_edge ], [ 0, %5 ]
  %8 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv63
  %9 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !7
  %10 = zext i32 %9 to i64
  %.not4456 = icmp eq i64 %indvars.iv63, %10
  br i1 %.not4456, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader, %16
  %11 = phi i32 [ %17, %16 ], [ %9, %.preheader ]
  %12 = sext i32 %11 to i64
  %13 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %12
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !7
  %15 = icmp eq i32 %11, %14
  br i1 %15, label %.thread, label %16

16:                                               ; preds = %.lr.ph
  store i32 %14, ptr %8, align 4, !tbaa !7
  store i32 %11, ptr %13, align 4, !tbaa !7
  %17 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !7
  %18 = zext i32 %17 to i64
  %.not44 = icmp eq i64 %indvars.iv63, %18
  br i1 %.not44, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !11

._crit_edge:                                      ; preds = %16, %.preheader
  %indvars.iv.next64 = add nuw nsw i64 %indvars.iv63, 1
  %exitcond67.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next64, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond67.not, label %.thread, label %.preheader, !llvm.loop !12

.thread:                                          ; preds = %.preheader52, %._crit_edge, %.lr.ph, %2
  %.3 = phi i32 [ -1, %2 ], [ %11, %.lr.ph ], [ -1, %._crit_edge ], [ -1, %.preheader52 ]
  ret i32 %.3
}

attributes #0 = { nofree norecurse 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 = distinct !{!5, !6}
!6 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!7 = !{!8, !8, i64 0}
!8 = !{!"int", !9, i64 0}
!9 = !{!"omnipotent char", !10, i64 0}
!10 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!11 = distinct !{!11, !6}
!12 = distinct !{!12, !6}


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