; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: 51nod/1044.ll (Z4findi)

; 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"

@s1 = external dso_local global [10 x i32], align 16
@s2 = external dso_local global [10 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z5luckyi(i32 noundef) #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z4findi(i32 noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  %7 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %8 = srem i32 %7, 10
  switch i32 %8, label %119 [
    i32 0, label %9
    i32 1, label %9
    i32 2, label %9
    i32 5, label %9
    i32 8, label %9
    i32 3, label %12
    i32 6, label %12
    i32 4, label %15
    i32 7, label %18
    i32 9, label %18
  ]

9:                                                ; preds = %1, %1, %1, %1, %1
  %10 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %11 = add nsw i32 %10, 1
  store i32 %11, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %120

12:                                               ; preds = %1, %1
  %13 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %14 = add nsw i32 %13, 2
  store i32 %14, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %120

15:                                               ; preds = %1
  %16 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %17 = add nsw i32 %16, 3
  store i32 %17, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %120

18:                                               ; preds = %1, %1
  store i32 0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %19

19:                                               ; preds = %24, %18
  %20 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %21 = srem i32 %20, 10
  %22 = icmp eq i32 %21, 7
  br i1 %22, label %23, label %29

23:                                               ; preds = %19
  br label %24

24:                                               ; preds = %23
  %25 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %26 = sdiv i32 %25, 10
  store i32 %26, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %27 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %28 = add nsw i32 %27, 1
  store i32 %28, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %19, !llvm.loop !9

29:                                               ; preds = %19
  %30 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %31 = srem i32 %30, 10
  %32 = icmp eq i32 %31, 4
  br i1 %32, label %33, label %47

33:                                               ; preds = %29
  %34 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %35 = add nsw i32 %34, 3
  %36 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @s2, i64 0, i64 %37
  %39 = load i32, ptr %38, align 4, !tbaa !5
  %40 = mul nsw i32 %35, %39
  %41 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @s1, i64 0, i64 %42
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  %45 = mul nsw i32 %44, 4
  %46 = add nsw i32 %40, %45
  store i32 %46, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %120

47:                                               ; preds = %29
  %48 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %49 = add nsw i32 %48, 1
  store i32 %49, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %50 = call noundef i32 @_Z5luckyi(i32 noundef %48)
  store i32 %50, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %51 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %53 = call noundef i32 @_Z5luckyi(i32 noundef %52)
  %54 = sub nsw i32 %51, %53
  switch i32 %54, label %118 [
    i32 0, label %55
    i32 1, label %68
    i32 -1, label %82
  ]

55:                                               ; preds = %47
  %56 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @s2, i64 0, i64 %58
  %60 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !5
  %61 = mul nsw i32 %56, %60
  %62 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %63 = sext i32 %62 to i64
  %64 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @s1, i64 0, i64 %63
  %65 = load i32, ptr %64, align 4, !tbaa !5
  %66 = mul nsw i32 %65, 4
  %67 = add nsw i32 %61, %66
  store i32 %67, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %120

68:                                               ; preds = %47
  %69 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %70 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %71 = sext i32 %70 to i64
  %72 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @s2, i64 0, i64 %71
  %73 = load i32, ptr %72, align 4, !tbaa !5
  %74 = mul nsw i32 %69, %73
  %75 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %76 = add nsw i32 %75, 1
  %77 = sext i32 %76 to i64
  %78 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @s1, i64 0, i64 %77
  %79 = load i32, ptr %78, align 4, !tbaa !5
  %80 = mul nsw i32 %79, 4
  %81 = add nsw i32 %74, %80
  store i32 %81, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %120

82:                                               ; preds = %47
  %83 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %84 = icmp ne i32 %83, 0
  br i1 %84, label %85, label %99

85:                                               ; preds = %82
  %86 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %87 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %88 = sext i32 %87 to i64
  %89 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @s2, i64 0, i64 %88
  %90 = load i32, ptr %89, align 4, !tbaa !5
  %91 = mul nsw i32 %86, %90
  %92 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %93 = sub nsw i32 %92, 1
  %94 = sext i32 %93 to i64
  %95 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @s1, i64 0, i64 %94
  %96 = load i32, ptr %95, align 4, !tbaa !5
  %97 = mul nsw i32 %96, 4
  %98 = add nsw i32 %91, %97
  store i32 %98, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %120

99:                                               ; preds = %82
  br label %100

100:                                              ; preds = %105, %99
  %101 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %102 = srem i32 %101, 10
  %103 = icmp eq i32 %102, 0
  br i1 %103, label %104, label %110

104:                                              ; preds = %100
  br label %105

105:                                              ; preds = %104
  %106 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %107 = sdiv i32 %106, 10
  store i32 %107, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %108 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %109 = add nsw i32 %108, 1
  store i32 %109, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %100, !llvm.loop !11

110:                                              ; preds = %100
  %111 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %112 = add nsw i32 %111, 1
  %113 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %114 = sext i32 %113 to i64
  %115 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @s2, i64 0, i64 %114
  %116 = load i32, ptr %115, align 4, !tbaa !5
  %117 = mul nsw i32 %112, %116
  store i32 %117, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %120

118:                                              ; preds = %47
  br label %119

119:                                              ; preds = %118, %1
  unreachable

120:                                              ; preds = %110, %85, %68, %55, %33, %15, %12, %9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #2
  %121 = load i32, ptr %2, align 4
  ret i32 %121
}

; 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 = !{!"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"

@s1 = external dso_local local_unnamed_addr global [10 x i32], align 16
@s2 = external dso_local local_unnamed_addr global [10 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z5luckyi(i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z4findi(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = srem i32 %0, 10
  switch i32 %2, label %72 [
    i32 0, label %3
    i32 1, label %3
    i32 2, label %3
    i32 5, label %3
    i32 8, label %3
    i32 3, label %5
    i32 6, label %5
    i32 4, label %7
    i32 7, label %.preheader49
    i32 9, label %.preheader49
  ]

.preheader49:                                     ; preds = %1, %1
  br label %9

3:                                                ; preds = %1, %1, %1, %1, %1
  %4 = add nsw i32 %0, 1
  br label %73

5:                                                ; preds = %1, %1
  %6 = add nsw i32 %0, 2
  br label %73

7:                                                ; preds = %1
  %8 = add nsw i32 %0, 3
  br label %73

9:                                                ; preds = %.preheader49, %12
  %.031 = phi i32 [ %11, %12 ], [ %0, %.preheader49 ]
  %.030 = phi i32 [ %13, %12 ], [ 0, %.preheader49 ]
  %10 = srem i32 %.031, 10
  %11 = sdiv i32 %.031, 10
  switch i32 %10, label %24 [
    i32 7, label %12
    i32 4, label %14
  ]

12:                                               ; preds = %9
  %13 = add nuw nsw i32 %.030, 1
  br label %9, !llvm.loop !5

14:                                               ; preds = %9
  %15 = add nsw i32 %.031, 3
  %16 = zext nneg i32 %.030 to i64
  %17 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @s2, i64 0, i64 %16
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !7
  %19 = mul nsw i32 %18, %15
  %20 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @s1, i64 0, i64 %16
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !7
  %22 = shl nsw i32 %21, 2
  %23 = add nsw i32 %22, %19
  br label %73

24:                                               ; preds = %9
  %25 = add nsw i32 %.031, 1
  %26 = tail call noundef i32 @_Z5luckyi(i32 noundef %.031)
  %27 = tail call noundef i32 @_Z5luckyi(i32 noundef %25)
  %28 = sub nsw i32 %26, %27
  switch i32 %28, label %72 [
    i32 0, label %29
    i32 1, label %38
    i32 -1, label %49
  ]

29:                                               ; preds = %24
  %30 = zext nneg i32 %.030 to i64
  %31 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @s2, i64 0, i64 %30
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !7
  %33 = mul nsw i32 %32, %25
  %34 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @s1, i64 0, i64 %30
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !7
  %36 = shl nsw i32 %35, 2
  %37 = add nsw i32 %36, %33
  br label %73

38:                                               ; preds = %24
  %39 = zext nneg i32 %.030 to i64
  %40 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @s2, i64 0, i64 %39
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !7
  %42 = mul nsw i32 %41, %25
  %43 = add nuw nsw i32 %.030, 1
  %44 = zext nneg i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @s1, i64 0, i64 %44
  %46 = load i32, ptr %45, align 4, !tbaa !7
  %47 = shl nsw i32 %46, 2
  %48 = add nsw i32 %47, %42
  br label %73

49:                                               ; preds = %24
  %.not = icmp eq i32 %.030, 0
  br i1 %.not, label %.preheader, label %52

.preheader:                                       ; preds = %49
  %50 = srem i32 %25, 10
  %51 = icmp eq i32 %50, 0
  br i1 %51, label %.lr.ph, label %._crit_edge

52:                                               ; preds = %49
  %53 = zext nneg i32 %.030 to i64
  %54 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @s2, i64 0, i64 %53
  %55 = load i32, ptr %54, align 4, !tbaa !7
  %56 = mul nsw i32 %55, %25
  %57 = add nsw i32 %.030, -1
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @s1, i64 0, i64 %58
  %60 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !7
  %61 = shl nsw i32 %60, 2
  %62 = add nsw i32 %61, %56
  br label %73

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader, %.lr.ph
  %.137 = phi i32 [ %64, %.lr.ph ], [ 0, %.preheader ]
  %.13236 = phi i32 [ %63, %.lr.ph ], [ %25, %.preheader ]
  %63 = sdiv i32 %.13236, 10
  %64 = add nuw nsw i32 %.137, 1
  %65 = srem i32 %63, 10
  %66 = icmp eq i32 %65, 0
  br i1 %66, label %.lr.ph, label %._crit_edge.loopexit, !llvm.loop !11

._crit_edge.loopexit:                             ; preds = %.lr.ph
  %67 = zext nneg i32 %64 to i64
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit, %.preheader
  %.132.lcssa = phi i32 [ %25, %.preheader ], [ %63, %._crit_edge.loopexit ]
  %.1.lcssa = phi i64 [ 0, %.preheader ], [ %67, %._crit_edge.loopexit ]
  %68 = add nsw i32 %.132.lcssa, 1
  %69 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @s2, i64 0, i64 %.1.lcssa
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !7
  %71 = mul nsw i32 %70, %68
  br label %73

72:                                               ; preds = %24, %1
  unreachable

73:                                               ; preds = %._crit_edge, %52, %38, %29, %14, %7, %5, %3
  %.0 = phi i32 [ %23, %14 ], [ %62, %52 ], [ %71, %._crit_edge ], [ %48, %38 ], [ %37, %29 ], [ %8, %7 ], [ %6, %5 ], [ %4, %3 ]
  ret i32 %.0
}

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" }

!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++ TBAA"}
!11 = distinct !{!11, !6}


; Effective O3 passes: DivRemPairsPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,LCSSAPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass