; LLVM IR from VastoLorde95/Competitive-Programming :: HackerEarth/IndiaHacks/Semi/Problem A/A.ll (Z5checkiiii)

; 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"

%"class.std::set" = type { %"class.std::_Rb_tree" }
%"class.std::_Rb_tree" = type { %"struct.std::_Rb_tree<int, int, std::_Identity<int>, std::less<int>>::_Rb_tree_impl" }
%"struct.std::_Rb_tree<int, int, std::_Identity<int>, std::less<int>>::_Rb_tree_impl" = type { [8 x i8], %"struct.std::_Rb_tree_header" }
%"struct.std::_Rb_tree_header" = type { %"struct.std::_Rb_tree_node_base", i64 }
%"struct.std::_Rb_tree_node_base" = type { i32, ptr, ptr, ptr }

@s = external dso_local global %"class.std::set", align 8

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z5checkiiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) #0 {
  %5 = alloca i1, align 1
  %6 = alloca i32, align 4
  %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
  %14 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  store i32 %3, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %15 = call noundef i64 @_ZNKSt3setIiSt4lessIiESaIiEE5countERKi(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(48) @s, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %7)
  %16 = icmp ne i64 %15, 0
  br i1 %16, label %17, label %18

17:                                               ; preds = %4
  store i1 false, ptr %5, align 1
  br label %135

18:                                               ; preds = %4
  %19 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %20 = icmp slt i32 %19, 0
  br i1 %20, label %21, label %22

21:                                               ; preds = %18
  store i1 false, ptr %5, align 1
  br label %135

22:                                               ; preds = %18
  %23 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %24 = icmp eq i32 %23, 0
  br i1 %24, label %25, label %26

25:                                               ; preds = %22
  store i1 true, ptr %5, align 1
  br label %135

26:                                               ; preds = %22
  %27 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %28 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %29 = sub nsw i32 %27, %28
  %30 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %32 = add nsw i32 %30, %31
  %33 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %35 = call noundef zeroext i1 @_Z5checkiiii(i32 noundef %29, i32 noundef %32, i32 noundef %33, i32 noundef %34)
  br i1 %35, label %36, label %37

36:                                               ; preds = %26
  store i1 true, ptr %5, align 1
  br label %135

37:                                               ; preds = %26
  %38 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %40 = sub nsw i32 %38, %39
  %41 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %43 = add nsw i32 %41, %42
  %44 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %46 = call noundef zeroext i1 @_Z5checkiiii(i32 noundef %40, i32 noundef %43, i32 noundef %44, i32 noundef %45)
  br i1 %46, label %47, label %48

47:                                               ; preds = %37
  store i1 true, ptr %5, align 1
  br label %135

48:                                               ; preds = %37
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %49 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  store i32 %49, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %50

50:                                               ; preds = %85, %48
  %51 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %53 = icmp sle i32 %51, %52
  br i1 %53, label %55, label %54

54:                                               ; preds = %50
  store i32 2, ptr %11, align 4
  br label %89

55:                                               ; preds = %50
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %56 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %58 = sdiv i32 %56, %57
  %59 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %60 = mul nsw i32 %58, %59
  %61 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %62 = add nsw i32 %60, %61
  store i32 %62, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %63 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %64 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %65 = sub nsw i32 %63, %64
  %66 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %67 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %68 = sub nsw i32 %66, %67
  %69 = sub nsw i32 %65, %68
  %70 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %71 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %72 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %73 = add nsw i32 %71, %72
  %74 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %75 = sub nsw i32 %73, %74
  %76 = add nsw i32 %70, %75
  %77 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %78 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %79 = call noundef zeroext i1 @_Z5checkiiii(i32 noundef %69, i32 noundef %76, i32 noundef %77, i32 noundef %78)
  br i1 %79, label %80, label %81

80:                                               ; preds = %55
  store i1 true, ptr %5, align 1
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %82

81:                                               ; preds = %55
  store i32 0, ptr %11, align 4
  br label %82

82:                                               ; preds = %81, %80
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %83 = load i32, ptr %11, align 4
  switch i32 %83, label %89 [
    i32 0, label %84
  ]

84:                                               ; preds = %82
  br label %85

85:                                               ; preds = %84
  %86 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %87 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %88 = add nsw i32 %87, %86
  store i32 %88, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %50, !llvm.loop !9

89:                                               ; preds = %82, %54
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %90 = load i32, ptr %11, align 4
  switch i32 %90, label %137 [
    i32 2, label %91
    i32 1, label %135
  ]

91:                                               ; preds = %89
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #2
  %92 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  store i32 %92, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  br label %93

93:                                               ; preds = %128, %91
  %94 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %95 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %96 = icmp sle i32 %94, %95
  br i1 %96, label %98, label %97

97:                                               ; preds = %93
  store i32 5, ptr %11, align 4
  br label %132

98:                                               ; preds = %93
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #2
  %99 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %100 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %101 = sdiv i32 %99, %100
  %102 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %103 = mul nsw i32 %101, %102
  %104 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %105 = add nsw i32 %103, %104
  store i32 %105, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %106 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %107 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %108 = sub nsw i32 %106, %107
  %109 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %110 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %111 = sub nsw i32 %109, %110
  %112 = sub nsw i32 %108, %111
  %113 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %114 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %115 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %116 = add nsw i32 %114, %115
  %117 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %118 = sub nsw i32 %116, %117
  %119 = add nsw i32 %113, %118
  %120 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %121 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %122 = call noundef zeroext i1 @_Z5checkiiii(i32 noundef %112, i32 noundef %119, i32 noundef %120, i32 noundef %121)
  br i1 %122, label %123, label %124

123:                                              ; preds = %98
  store i1 true, ptr %5, align 1
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %125

124:                                              ; preds = %98
  store i32 0, ptr %11, align 4
  br label %125

125:                                              ; preds = %124, %123
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #2
  %126 = load i32, ptr %11, align 4
  switch i32 %126, label %132 [
    i32 0, label %127
  ]

127:                                              ; preds = %125
  br label %128

128:                                              ; preds = %127
  %129 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %130 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %131 = add nsw i32 %130, %129
  store i32 %131, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  br label %93, !llvm.loop !11

132:                                              ; preds = %125, %97
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #2
  %133 = load i32, ptr %11, align 4
  switch i32 %133, label %137 [
    i32 5, label %134
    i32 1, label %135
  ]

134:                                              ; preds = %132
  store i1 false, ptr %5, align 1
  br label %135

135:                                              ; preds = %134, %132, %89, %47, %36, %25, %21, %17
  %136 = load i1, ptr %5, align 1
  ret i1 %136

137:                                              ; preds = %132, %89
  unreachable
}

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local noundef i64 @_ZNKSt3setIiSt4lessIiESaIiEE5countERKi(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(48), ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4)) #0 align 2

; 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 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 = !{!"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}


; 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"

%"class.std::set" = type { %"class.std::_Rb_tree" }
%"class.std::_Rb_tree" = type { %"struct.std::_Rb_tree<int, int, std::_Identity<int>, std::less<int>>::_Rb_tree_impl" }
%"struct.std::_Rb_tree<int, int, std::_Identity<int>, std::less<int>>::_Rb_tree_impl" = type { [8 x i8], %"struct.std::_Rb_tree_header" }
%"struct.std::_Rb_tree_header" = type { %"struct.std::_Rb_tree_node_base", i64 }
%"struct.std::_Rb_tree_node_base" = type { i32, ptr, ptr, ptr }

@s = external dso_local global %"class.std::set", align 8

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z5checkiiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = alloca i32, align 4
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %6 = call noundef i64 @_ZNKSt3setIiSt4lessIiESaIiEE5countERKi(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(48) @s, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %5)
  %.not = icmp ne i64 %6, 0
  %7 = icmp slt i32 %0, 0
  %or.cond = or i1 %7, %.not
  br i1 %or.cond, label %.thread, label %8

8:                                                ; preds = %4
  %9 = icmp eq i32 %0, 0
  br i1 %9, label %.thread, label %10

10:                                               ; preds = %8
  %11 = sub nsw i32 %0, %2
  %12 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %13 = add nsw i32 %12, %2
  %14 = call noundef zeroext i1 @_Z5checkiiii(i32 noundef %11, i32 noundef %13, i32 noundef %2, i32 noundef %3)
  br i1 %14, label %.thread, label %15

15:                                               ; preds = %10
  %16 = sub nsw i32 %0, %3
  %17 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %18 = add nsw i32 %17, %3
  %19 = call noundef zeroext i1 @_Z5checkiiii(i32 noundef %16, i32 noundef %18, i32 noundef %2, i32 noundef %3)
  br i1 %19, label %.thread, label %.preheader70

.preheader70:                                     ; preds = %15
  %.not6072 = icmp sgt i32 %2, %0
  br i1 %.not6072, label %.preheader, label %.lr.ph

20:                                               ; preds = %.lr.ph
  %21 = add i32 %.05473, %2
  %.not60 = icmp sgt i32 %21, %0
  br i1 %.not60, label %.preheader, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

.preheader:                                       ; preds = %20, %.preheader70
  %.not6174.not = icmp sgt i32 %3, %0
  br i1 %.not6174.not, label %.thread, label %.lr.ph76

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader70, %20
  %.05473 = phi i32 [ %21, %20 ], [ %2, %.preheader70 ]
  %22 = srem i32 %.05473, %3
  %23 = sub i32 %.05473, %22
  %24 = add nsw i32 %23, %3
  %25 = shl i32 %.05473, 1
  %26 = sub i32 %0, %25
  %27 = add i32 %26, %24
  %28 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %29 = add i32 %28, %25
  %30 = sub i32 %29, %24
  %31 = call noundef zeroext i1 @_Z5checkiiii(i32 noundef %27, i32 noundef %30, i32 noundef %2, i32 noundef %3)
  br i1 %31, label %.thread, label %20

.lr.ph76:                                         ; preds = %.preheader, %.lr.ph76
  %.05375 = phi i32 [ %42, %.lr.ph76 ], [ %3, %.preheader ]
  %32 = srem i32 %.05375, %2
  %33 = sub i32 %.05375, %32
  %34 = add nsw i32 %33, %2
  %35 = shl i32 %.05375, 1
  %36 = sub i32 %0, %35
  %37 = add i32 %36, %34
  %38 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %39 = add i32 %38, %35
  %40 = sub i32 %39, %34
  %41 = call noundef zeroext i1 @_Z5checkiiii(i32 noundef %37, i32 noundef %40, i32 noundef %2, i32 noundef %3)
  %42 = add i32 %.05375, %3
  %.not61.not = icmp sgt i32 %42, %0
  %or.cond82 = or i1 %41, %.not61.not
  br i1 %or.cond82, label %.thread, label %.lr.ph76, !llvm.loop !11

.thread:                                          ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph76, %.preheader, %15, %10, %8, %4
  %.6 = phi i1 [ false, %4 ], [ true, %8 ], [ true, %10 ], [ true, %15 ], [ false, %.preheader ], [ %41, %.lr.ph76 ], [ true, %.lr.ph ]
  ret i1 %.6
}

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local noundef i64 @_ZNKSt3setIiSt4lessIiESaIiEE5countERKi(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(48), ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4)) local_unnamed_addr #0 align 2

attributes #0 = { mustprogress 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}


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