; LLVM IR from Algo-Phantoms/Algo-Tree :: Code/C++/n_queen_problem.ll (Z6isSafePA100_iiii)

; 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 nounwind uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z6isSafePA100_iiii(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) #0 {
  %5 = alloca i1, align 1
  %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
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = 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
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %14 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %14, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %15 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 %15, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %16

16:                                               ; preds = %35, %4
  %17 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %18 = icmp sge i32 %17, 0
  br i1 %18, label %19, label %22

19:                                               ; preds = %16
  %20 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %21 = icmp sge i32 %20, 0
  br label %22

22:                                               ; preds = %19, %16
  %23 = phi i1 [ false, %16 ], [ %21, %19 ]
  br i1 %23, label %24, label %40

24:                                               ; preds = %22
  %25 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %26 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %27 = sext i32 %26 to i64
  %28 = getelementptr inbounds [100 x i32], ptr %25, i64 %27
  %29 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds [100 x i32], ptr %28, i64 0, i64 %30
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !9
  %33 = icmp eq i32 %32, 1
  br i1 %33, label %34, label %35

34:                                               ; preds = %24
  store i1 false, ptr %5, align 1
  store i32 1, ptr %12, align 4
  br label %92

35:                                               ; preds = %24
  %36 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %37 = add nsw i32 %36, -1
  store i32 %37, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %38 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %39 = add nsw i32 %38, -1
  store i32 %39, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %16, !llvm.loop !11

40:                                               ; preds = %22
  %41 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %41, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %42 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 %42, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %43

43:                                               ; preds = %63, %40
  %44 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %45 = icmp sge i32 %44, 0
  br i1 %45, label %46, label %50

46:                                               ; preds = %43
  %47 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %48 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %49 = icmp slt i32 %47, %48
  br label %50

50:                                               ; preds = %46, %43
  %51 = phi i1 [ false, %43 ], [ %49, %46 ]
  br i1 %51, label %52, label %68

52:                                               ; preds = %50
  %53 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %54 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %55 = sext i32 %54 to i64
  %56 = getelementptr inbounds [100 x i32], ptr %53, i64 %55
  %57 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds [100 x i32], ptr %56, i64 0, i64 %58
  %60 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !9
  %61 = icmp eq i32 %60, 1
  br i1 %61, label %62, label %63

62:                                               ; preds = %52
  store i1 false, ptr %5, align 1
  store i32 1, ptr %12, align 4
  br label %92

63:                                               ; preds = %52
  %64 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %65 = add nsw i32 %64, -1
  store i32 %65, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %66 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %67 = add nsw i32 %66, 1
  store i32 %67, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %43, !llvm.loop !13

68:                                               ; preds = %50
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #2
  store i32 0, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %69

69:                                               ; preds = %86, %68
  %70 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %71 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %72 = icmp slt i32 %70, %71
  br i1 %72, label %74, label %73

73:                                               ; preds = %69
  store i32 6, ptr %12, align 4
  br label %89

74:                                               ; preds = %69
  %75 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %76 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %77 = sext i32 %76 to i64
  %78 = getelementptr inbounds [100 x i32], ptr %75, i64 %77
  %79 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %80 = sext i32 %79 to i64
  %81 = getelementptr inbounds [100 x i32], ptr %78, i64 0, i64 %80
  %82 = load i32, ptr %81, align 4, !tbaa !9
  %83 = icmp eq i32 %82, 1
  br i1 %83, label %84, label %85

84:                                               ; preds = %74
  store i1 false, ptr %5, align 1
  store i32 1, ptr %12, align 4
  br label %89

85:                                               ; preds = %74
  br label %86

86:                                               ; preds = %85
  %87 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %88 = add nsw i32 %87, 1
  store i32 %88, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %69, !llvm.loop !14

89:                                               ; preds = %84, %73
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #2
  %90 = load i32, ptr %12, align 4
  switch i32 %90, label %92 [
    i32 6, label %91
  ]

91:                                               ; preds = %89
  store i1 true, ptr %5, align 1
  store i32 1, ptr %12, align 4
  br label %92

92:                                               ; preds = %91, %89, %62, %34
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %93 = load i1, ptr %5, align 1
  ret i1 %93
}

; 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 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++ 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: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: read) uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z6isSafePA100_iiii(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = or i32 %1, %2
  %6 = icmp sgt i32 %5, -1
  br i1 %6, label %.lr.ph, label %.preheader32

.preheader32:                                     ; preds = %17, %4
  %7 = icmp sgt i32 %1, -1
  %8 = icmp slt i32 %2, %3
  %9 = and i1 %7, %8
  br i1 %9, label %.lr.ph39.preheader, label %.preheader

.lr.ph39.preheader:                               ; preds = %.preheader32
  %10 = sext i32 %2 to i64
  %11 = sext i32 %3 to i64
  br label %.lr.ph39

.lr.ph:                                           ; preds = %4, %17
  %.02736 = phi i32 [ %19, %17 ], [ %2, %4 ]
  %.02835 = phi i32 [ %18, %17 ], [ %1, %4 ]
  %12 = zext nneg i32 %.02835 to i64
  %13 = zext nneg i32 %.02736 to i64
  %14 = getelementptr inbounds [100 x i32], ptr %0, i64 %12, i64 %13
  %15 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %16 = icmp eq i32 %15, 1
  br i1 %16, label %.loopexit, label %17

17:                                               ; preds = %.lr.ph
  %18 = add nsw i32 %.02835, -1
  %19 = add nsw i32 %.02736, -1
  %20 = icmp sgt i32 %.02835, 0
  %21 = icmp sgt i32 %.02736, 0
  %22 = and i1 %20, %21
  br i1 %22, label %.lr.ph, label %.preheader32, !llvm.loop !9

.preheader:                                       ; preds = %29, %.preheader32
  %.not40 = icmp slt i32 %1, 1
  br i1 %.not40, label %.loopexit, label %.lr.ph42

.lr.ph42:                                         ; preds = %.preheader
  %23 = sext i32 %2 to i64
  %24 = zext nneg i32 %1 to i64
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %1 to i64
  br label %35

.lr.ph39:                                         ; preds = %.lr.ph39.preheader, %29
  %indvars.iv = phi i64 [ %10, %.lr.ph39.preheader ], [ %indvars.iv.next, %29 ]
  %.12937 = phi i32 [ %1, %.lr.ph39.preheader ], [ %30, %29 ]
  %25 = zext nneg i32 %.12937 to i64
  %26 = getelementptr inbounds [100 x i32], ptr %0, i64 %25, i64 %indvars.iv
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %28 = icmp eq i32 %27, 1
  br i1 %28, label %.loopexit, label %29

29:                                               ; preds = %.lr.ph39
  %30 = add nsw i32 %.12937, -1
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, 1
  %31 = icmp sgt i32 %.12937, 0
  %32 = icmp slt i64 %indvars.iv.next, %11
  %33 = select i1 %31, i1 %32, i1 false
  br i1 %33, label %.lr.ph39, label %.preheader, !llvm.loop !11

34:                                               ; preds = %35
  %indvars.iv.next49 = add nuw nsw i64 %indvars.iv48, 1
  %exitcond = icmp eq i64 %indvars.iv.next49, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond, label %.loopexit.loopexit.split.loop.exit, label %35, !llvm.loop !12

35:                                               ; preds = %.lr.ph42, %34
  %indvars.iv48 = phi i64 [ 0, %.lr.ph42 ], [ %indvars.iv.next49, %34 ]
  %36 = getelementptr inbounds [100 x i32], ptr %0, i64 %indvars.iv48, i64 %23
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  %38 = icmp eq i32 %37, 1
  br i1 %38, label %.loopexit, label %34

.loopexit.loopexit.split.loop.exit:               ; preds = %34
  %.not.le = icmp uge i64 %indvars.iv.next49, %24
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph39, %35, %.loopexit.loopexit.split.loop.exit, %.preheader
  %.131 = phi i1 [ true, %.preheader ], [ %.not.le, %.loopexit.loopexit.split.loop.exit ], [ false, %35 ], [ false, %.lr.ph39 ], [ false, %.lr.ph ]
  ret i1 %.131
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn 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++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}
!12 = distinct !{!12, !10}


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