; LLVM IR from xuxping/codelife :: leetcode (88)

; 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 void @merge(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, ptr noundef %3, i32 noundef %4, i32 noundef %5) #0 {
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca ptr, align 8
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca i32, align 4
  %14 = alloca i32, align 4
  %15 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  store ptr %3, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  store i32 %4, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  store i32 %5, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %16 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %17 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %18 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %19 = add nsw i32 %17, %18
  %20 = icmp slt i32 %16, %19
  br i1 %20, label %21, label %22

21:                                               ; preds = %6
  br label %89

22:                                               ; preds = %6
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #2
  %23 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %24 = sub nsw i32 %23, 1
  store i32 %24, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #2
  %25 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %26 = sub nsw i32 %25, 1
  store i32 %26, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %15) #2
  %27 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %28 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %29 = add nsw i32 %27, %28
  %30 = sub nsw i32 %29, 1
  store i32 %30, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  br label %31

31:                                               ; preds = %65, %22
  %32 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %33 = icmp sge i32 %32, 0
  br i1 %33, label %34, label %37

34:                                               ; preds = %31
  %35 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %36 = icmp sge i32 %35, 0
  br label %37

37:                                               ; preds = %34, %31
  %38 = phi i1 [ false, %31 ], [ %36, %34 ]
  br i1 %38, label %39, label %72

39:                                               ; preds = %37
  %40 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr %13, 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 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %46 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds i32, ptr %45, i64 %47
  %49 = load i32, ptr %48, align 4, !tbaa !9
  %50 = icmp slt i32 %44, %49
  br i1 %50, label %51, label %58

51:                                               ; preds = %39
  %52 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %54 = add nsw i32 %53, -1
  store i32 %54, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %55 = sext i32 %53 to i64
  %56 = getelementptr inbounds i32, ptr %52, i64 %55
  %57 = load i32, ptr %56, align 4, !tbaa !9
  br label %65

58:                                               ; preds = %39
  %59 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %60 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %61 = add nsw i32 %60, -1
  store i32 %61, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %62 = sext i32 %60 to i64
  %63 = getelementptr inbounds i32, ptr %59, i64 %62
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !9
  br label %65

65:                                               ; preds = %58, %51
  %66 = phi i32 [ %57, %51 ], [ %64, %58 ]
  %67 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %68 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %69 = add nsw i32 %68, -1
  store i32 %69, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %70 = sext i32 %68 to i64
  %71 = getelementptr inbounds i32, ptr %67, i64 %70
  store i32 %66, ptr %71, align 4, !tbaa !9
  br label %31, !llvm.loop !11

72:                                               ; preds = %37
  br label %73

73:                                               ; preds = %76, %72
  %74 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %75 = icmp sge i32 %74, 0
  br i1 %75, label %76, label %88

76:                                               ; preds = %73
  %77 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %78 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %79 = add nsw i32 %78, -1
  store i32 %79, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %80 = sext i32 %78 to i64
  %81 = getelementptr inbounds i32, ptr %77, i64 %80
  %82 = load i32, ptr %81, align 4, !tbaa !9
  %83 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %84 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %85 = add nsw i32 %84, -1
  store i32 %85, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %86 = sext i32 %84 to i64
  %87 = getelementptr inbounds i32, ptr %83, i64 %86
  store i32 %82, ptr %87, align 4, !tbaa !9
  br label %73, !llvm.loop !13

88:                                               ; preds = %73
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %15) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #2
  br label %89

89:                                               ; preds = %88, %21
  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, !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: nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @merge(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, ptr nocapture noundef readonly %3, i32 noundef %4, i32 noundef %5) local_unnamed_addr #0 {
  %7 = ptrtoint ptr %0 to i64
  %8 = ptrtoint ptr %3 to i64
  %9 = add nsw i32 %5, %2
  %10 = icmp sgt i32 %9, %1
  br i1 %10, label %.loopexit, label %11

11:                                               ; preds = %6
  %12 = add nsw i32 %5, -1
  %.030 = add i32 %9, -1
  %13 = icmp sgt i32 %2, 0
  %14 = icmp sgt i32 %5, 0
  %15 = and i1 %13, %14
  br i1 %15, label %.lr.ph.preheader, label %.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %11
  %16 = add nsw i32 %2, -1
  %17 = sext i32 %.030 to i64
  br label %.lr.ph

.preheader.loopexit:                              ; preds = %.lr.ph
  %18 = trunc nsw i64 %indvars.iv.next to i32
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.loopexit, %11
  %.023.lcssa = phi i32 [ %12, %11 ], [ %.124, %.preheader.loopexit ]
  %.0.lcssa = phi i32 [ %.030, %11 ], [ %18, %.preheader.loopexit ]
  %19 = icmp sgt i32 %.023.lcssa, -1
  br i1 %19, label %.lr.ph37.preheader, label %.loopexit

.lr.ph37.preheader:                               ; preds = %.preheader
  %20 = sext i32 %.0.lcssa to i64
  %21 = zext nneg i32 %.023.lcssa to i64
  %22 = add nuw nsw i64 %21, 1
  %min.iters.check = icmp ult i32 %.023.lcssa, 11
  br i1 %min.iters.check, label %.lr.ph37.preheader54, label %vector.memcheck

.lr.ph37.preheader54:                             ; preds = %middle.block, %vector.memcheck, %.lr.ph37.preheader
  %indvars.iv42.ph = phi i64 [ %21, %vector.memcheck ], [ %21, %.lr.ph37.preheader ], [ %ind.end, %middle.block ]
  %indvars.iv40.ph = phi i64 [ %20, %vector.memcheck ], [ %20, %.lr.ph37.preheader ], [ %ind.end47, %middle.block ]
  %23 = add nsw i64 %indvars.iv42.ph, 1
  %xtraiter = and i64 %23, 3
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.lr.ph37.prol.loopexit, label %.lr.ph37.prol

.lr.ph37.prol:                                    ; preds = %.lr.ph37.preheader54, %.lr.ph37.prol
  %indvars.iv42.prol = phi i64 [ %indvars.iv.next43.prol, %.lr.ph37.prol ], [ %indvars.iv42.ph, %.lr.ph37.preheader54 ]
  %indvars.iv40.prol = phi i64 [ %indvars.iv.next41.prol, %.lr.ph37.prol ], [ %indvars.iv40.ph, %.lr.ph37.preheader54 ]
  %prol.iter = phi i64 [ %prol.iter.next, %.lr.ph37.prol ], [ 0, %.lr.ph37.preheader54 ]
  %indvars.iv.next43.prol = add nsw i64 %indvars.iv42.prol, -1
  %24 = getelementptr inbounds i32, ptr %3, i64 %indvars.iv42.prol
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next41.prol = add nsw i64 %indvars.iv40.prol, -1
  %26 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv40.prol
  store i32 %25, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %prol.iter.next = add i64 %prol.iter, 1
  %prol.iter.cmp.not = icmp eq i64 %prol.iter.next, %xtraiter
  br i1 %prol.iter.cmp.not, label %.lr.ph37.prol.loopexit, label %.lr.ph37.prol, !llvm.loop !9

.lr.ph37.prol.loopexit:                           ; preds = %.lr.ph37.prol, %.lr.ph37.preheader54
  %indvars.iv42.unr = phi i64 [ %indvars.iv42.ph, %.lr.ph37.preheader54 ], [ %indvars.iv.next43.prol, %.lr.ph37.prol ]
  %indvars.iv40.unr = phi i64 [ %indvars.iv40.ph, %.lr.ph37.preheader54 ], [ %indvars.iv.next41.prol, %.lr.ph37.prol ]
  %27 = icmp ult i64 %indvars.iv42.ph, 3
  br i1 %27, label %.loopexit, label %.lr.ph37.preheader54.new

.lr.ph37.preheader54.new:                         ; preds = %.lr.ph37.prol.loopexit
  %invariant.gep = getelementptr i8, ptr %3, i64 -4
  %invariant.gep55 = getelementptr i8, ptr %0, i64 -4
  %invariant.gep57 = getelementptr i8, ptr %3, i64 -8
  %invariant.gep59 = getelementptr i8, ptr %0, i64 -8
  %invariant.gep61 = getelementptr i8, ptr %0, i64 -12
  br label %.lr.ph37

vector.memcheck:                                  ; preds = %.lr.ph37.preheader
  %28 = shl nuw nsw i64 %21, 2
  %29 = add i64 %28, %8
  %30 = shl nsw i64 %20, 2
  %31 = add i64 %30, %7
  %32 = sub i64 %29, %31
  %diff.check = icmp ult i64 %32, 32
  br i1 %diff.check, label %.lr.ph37.preheader54, label %vector.ph

vector.ph:                                        ; preds = %vector.memcheck
  %n.vec = and i64 %22, 4294967288
  %ind.end = sub nsw i64 %21, %n.vec
  %ind.end47 = sub nsw i64 %20, %n.vec
  br label %vector.body

vector.body:                                      ; preds = %vector.body, %vector.ph
  %index = phi i64 [ 0, %vector.ph ], [ %index.next, %vector.body ]
  %offset.idx = sub i64 %21, %index
  %offset.idx49 = sub i64 %20, %index
  %33 = getelementptr inbounds i32, ptr %3, i64 %offset.idx
  %34 = getelementptr inbounds i8, ptr %33, i64 -12
  %35 = getelementptr inbounds i8, ptr %33, i64 -28
  %wide.load = load <4 x i32>, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  %wide.load50 = load <4 x i32>, ptr %35, align 4, !tbaa !5
  %36 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %offset.idx49
  %37 = getelementptr inbounds i8, ptr %36, i64 -12
  %38 = getelementptr inbounds i8, ptr %36, i64 -28
  store <4 x i32> %wide.load, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  store <4 x i32> %wide.load50, ptr %38, align 4, !tbaa !5
  %index.next = add nuw i64 %index, 8
  %39 = icmp eq i64 %index.next, %n.vec
  br i1 %39, label %middle.block, label %vector.body, !llvm.loop !11

middle.block:                                     ; preds = %vector.body
  %cmp.n = icmp eq i64 %22, %n.vec
  br i1 %cmp.n, label %.loopexit, label %.lr.ph37.preheader54

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %.lr.ph
  %indvars.iv = phi i64 [ %17, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next, %.lr.ph ]
  %.02332 = phi i32 [ %12, %.lr.ph.preheader ], [ %.124, %.lr.ph ]
  %.02531 = phi i32 [ %16, %.lr.ph.preheader ], [ %.126, %.lr.ph ]
  %40 = zext nneg i32 %.02531 to i64
  %41 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !5
  %43 = zext nneg i32 %.02332 to i64
  %44 = getelementptr inbounds i32, ptr %3, i64 %43
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !5
  %46 = icmp sge i32 %42, %45
  %47 = sext i1 %46 to i32
  %.126 = add nsw i32 %.02531, %47
  %not. = xor i1 %46, true
  %48 = sext i1 %not. to i32
  %.124 = add nsw i32 %.02332, %48
  %49 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %42, i32 %45)
  %50 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  store i32 %49, ptr %50, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  %51 = icmp sgt i32 %.126, -1
  %52 = icmp sgt i32 %.124, -1
  %53 = select i1 %51, i1 %52, i1 false
  br i1 %53, label %.lr.ph, label %.preheader.loopexit, !llvm.loop !15

.lr.ph37:                                         ; preds = %.lr.ph37, %.lr.ph37.preheader54.new
  %indvars.iv42 = phi i64 [ %indvars.iv42.unr, %.lr.ph37.preheader54.new ], [ %indvars.iv.next43.3, %.lr.ph37 ]
  %indvars.iv40 = phi i64 [ %indvars.iv40.unr, %.lr.ph37.preheader54.new ], [ %indvars.iv.next41.3, %.lr.ph37 ]
  %54 = getelementptr inbounds i32, ptr %3, i64 %indvars.iv42
  %55 = load i32, ptr %54, align 4, !tbaa !5
  %56 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv40
  store i32 %55, ptr %56, align 4, !tbaa !5
  %gep = getelementptr i32, ptr %invariant.gep, i64 %indvars.iv42
  %57 = load i32, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  %gep56 = getelementptr i32, ptr %invariant.gep55, i64 %indvars.iv40
  store i32 %57, ptr %gep56, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next43.2 = add nsw i64 %indvars.iv42, -3
  %gep58 = getelementptr i32, ptr %invariant.gep57, i64 %indvars.iv42
  %58 = load i32, ptr %gep58, align 4, !tbaa !5
  %gep60 = getelementptr i32, ptr %invariant.gep59, i64 %indvars.iv40
  store i32 %58, ptr %gep60, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next43.3 = add nsw i64 %indvars.iv42, -4
  %59 = getelementptr inbounds i32, ptr %3, i64 %indvars.iv.next43.2
  %60 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next41.3 = add nsw i64 %indvars.iv40, -4
  %gep62 = getelementptr i32, ptr %invariant.gep61, i64 %indvars.iv40
  store i32 %60, ptr %gep62, align 4, !tbaa !5
  %.not.3 = icmp eq i64 %indvars.iv.next43.2, 0
  br i1 %.not.3, label %.loopexit, label %.lr.ph37, !llvm.loop !16

.loopexit:                                        ; preds = %.lr.ph37.prol.loopexit, %.lr.ph37, %middle.block, %.preheader, %6
  ret void
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.smax.i32(i32, i32) #1

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" }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }

!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"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.unroll.disable"}
!11 = distinct !{!11, !12, !13, !14}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = !{!"llvm.loop.isvectorized", i32 1}
!14 = !{!"llvm.loop.unroll.runtime.disable"}
!15 = distinct !{!15, !12}
!16 = distinct !{!16, !12, !13}


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