; LLVM IR from kenjin/Awesome-LC-C-Cracker :: leetcode-c-sol/0744_Find-Smallest-Letter-Greater-Than-Target (nextGreatestLetter)

; 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 signext i8 @nextGreatestLetter(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i8 noundef signext %2) #0 {
  %4 = alloca i8, align 1
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i8, align 1
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i8 %2, ptr %7, align 1, !tbaa !11
  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
  %12 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %13 = sub nsw i32 %12, 1
  store i32 %13, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %14

14:                                               ; preds = %82, %3
  %15 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %16 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %17 = sub nsw i32 %16, 1
  %18 = icmp slt i32 %15, %17
  br i1 %18, label %19, label %22

19:                                               ; preds = %14
  %20 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %21 = icmp sge i32 %20, 0
  br label %22

22:                                               ; preds = %19, %14
  %23 = phi i1 [ false, %14 ], [ %21, %19 ]
  br i1 %23, label %24, label %83

24:                                               ; preds = %22
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %25 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %26 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %27 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %28 = sub nsw i32 %26, %27
  %29 = sdiv i32 %28, 2
  %30 = add nsw i32 %25, %29
  store i32 %30, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %31 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds i8, ptr %31, i64 %33
  %35 = load i8, ptr %34, align 1, !tbaa !11
  %36 = sext i8 %35 to i32
  %37 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !11
  %38 = sext i8 %37 to i32
  %39 = icmp sle i32 %36, %38
  br i1 %39, label %40, label %62

40:                                               ; preds = %24
  %41 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !11
  %42 = sext i8 %41 to i32
  %43 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %45 = add nsw i32 %44, 1
  %46 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %47 = srem i32 %45, %46
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = getelementptr inbounds i8, ptr %43, i64 %48
  %50 = load i8, ptr %49, align 1, !tbaa !11
  %51 = sext i8 %50 to i32
  %52 = icmp slt i32 %42, %51
  br i1 %52, label %53, label %62

53:                                               ; preds = %40
  %54 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %56 = add nsw i32 %55, 1
  %57 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %58 = srem i32 %56, %57
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = getelementptr inbounds i8, ptr %54, i64 %59
  %61 = load i8, ptr %60, align 1, !tbaa !11
  store i8 %61, ptr %4, align 1
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %80

62:                                               ; preds = %40, %24
  %63 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %64 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds i8, ptr %63, i64 %65
  %67 = load i8, ptr %66, align 1, !tbaa !11
  %68 = sext i8 %67 to i32
  %69 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !11
  %70 = sext i8 %69 to i32
  %71 = icmp sle i32 %68, %70
  br i1 %71, label %72, label %75

72:                                               ; preds = %62
  %73 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %74 = add nsw i32 %73, 1
  store i32 %74, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %78

75:                                               ; preds = %62
  %76 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %77 = sub nsw i32 %76, 1
  store i32 %77, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %78

78:                                               ; preds = %75, %72
  br label %79

79:                                               ; preds = %78
  store i32 0, ptr %11, align 4
  br label %80

80:                                               ; preds = %79, %53
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %81 = load i32, ptr %11, align 4
  switch i32 %81, label %87 [
    i32 0, label %82
  ]

82:                                               ; preds = %80
  br label %14, !llvm.loop !12

83:                                               ; preds = %22
  %84 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %85 = getelementptr inbounds i8, ptr %84, i64 0
  %86 = load i8, ptr %85, align 1, !tbaa !11
  store i8 %86, ptr %4, align 1
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %87

87:                                               ; preds = %83, %80
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %88 = load i8, ptr %4, align 1
  ret i8 %88
}

; 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 = !{!7, !7, i64 0}
!12 = distinct !{!12, !13}
!13 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; 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: read) uwtable
define dso_local signext i8 @nextGreatestLetter(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, i8 noundef signext %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = add nsw i32 %1, -1
  %5 = icmp sgt i32 %1, 1
  br i1 %5, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %3, %.lr.ph._crit_edge
  %.02538 = phi i32 [ %.126, %.lr.ph._crit_edge ], [ %4, %3 ]
  %.02837 = phi i32 [ %.129, %.lr.ph._crit_edge ], [ 0, %3 ]
  %6 = sub nsw i32 %.02538, %.02837
  %7 = sdiv i32 %6, 2
  %8 = add nsw i32 %7, %.02837
  %9 = sext i32 %8 to i64
  %10 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %9
  %11 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !5
  %.not = icmp sgt i8 %11, %2
  br i1 %.not, label %.lr.ph._crit_edge, label %12

12:                                               ; preds = %.lr.ph
  %13 = add nsw i32 %8, 1
  %14 = srem i32 %13, %1
  %15 = sext i32 %14 to i64
  %16 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %15
  %17 = load i8, ptr %16, align 1, !tbaa !5
  %18 = icmp sgt i8 %17, %2
  br i1 %18, label %.thread, label %.lr.ph._crit_edge

.lr.ph._crit_edge:                                ; preds = %.lr.ph, %12
  %.129 = phi i32 [ %13, %12 ], [ %.02837, %.lr.ph ]
  %19 = add nsw i32 %8, -1
  %.126 = select i1 %.not, i32 %19, i32 %.02538
  %20 = icmp slt i32 %.129, %4
  %21 = icmp sgt i32 %.126, -1
  %22 = select i1 %20, i1 %21, i1 false
  br i1 %22, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !8

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph._crit_edge, %3
  %23 = load i8, ptr %0, align 1, !tbaa !5
  br label %.thread

.thread:                                          ; preds = %12, %._crit_edge
  %.2 = phi i8 [ %23, %._crit_edge ], [ %17, %12 ]
  ret i8 %.2
}

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind 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 = !{!"omnipotent char", !7, i64 0}
!7 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!8 = distinct !{!8, !9}
!9 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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