; LLVM IR from Izaron/ACM-ICPC :: Russian Olympiad in Informatics/Regional Stage 2016/trains.ll (Z3caniii)

; 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"

@way = external dso_local global [524293 x [24 x i32]], align 16

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z3caniii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #1 {
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %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
  store i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %11 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %11, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %12

12:                                               ; preds = %34, %3
  br label %13

13:                                               ; preds = %12
  %14 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %15 = icmp eq i32 %14, 0
  br i1 %15, label %16, label %17

16:                                               ; preds = %13
  br label %46

17:                                               ; preds = %13
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 -1, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  store i32 23, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %18

18:                                               ; preds = %30, %17
  %19 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %20 = icmp sge i32 %19, 0
  br i1 %20, label %22, label %21

21:                                               ; preds = %18
  store i32 4, ptr %10, align 4
  br label %33

22:                                               ; preds = %18
  %23 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %24 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %25 = shl i32 1, %24
  %26 = icmp sge i32 %23, %25
  br i1 %26, label %27, label %29

27:                                               ; preds = %22
  %28 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  store i32 %28, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  store i32 4, ptr %10, align 4
  br label %33

29:                                               ; preds = %22
  br label %30

30:                                               ; preds = %29
  %31 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %32 = add nsw i32 %31, -1
  store i32 %32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %18, !llvm.loop !9

33:                                               ; preds = %27, %21
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %34

34:                                               ; preds = %33
  %35 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %36 = shl i32 1, %35
  %37 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %38 = sub nsw i32 %37, %36
  store i32 %38, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds [524293 x [24 x i32]], ptr @way, i64 0, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds [24 x i32], ptr %41, i64 0, i64 %43
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !5
  store i32 %45, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %12, !llvm.loop !11

46:                                               ; preds = %16
  %47 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %48 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %49 = icmp sge i32 %47, %48
  store i32 1, ptr %10, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  ret i1 %49
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 #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"

@way = external dso_local local_unnamed_addr global [524293 x [24 x i32]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z3caniii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = icmp eq i32 %2, 0
  br i1 %4, label %._crit_edge, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %3, %28
  %.01418 = phi i32 [ %33, %28 ], [ %0, %3 ]
  %.01517 = phi i32 [ %29, %28 ], [ %2, %3 ]
  %.not = icmp slt i32 %.01517, 8388608
  br i1 %.not, label %5, label %28

5:                                                ; preds = %.preheader
  %.not.1 = icmp slt i32 %.01517, 4194304
  br i1 %.not.1, label %6, label %28

6:                                                ; preds = %5
  %.not.2 = icmp slt i32 %.01517, 2097152
  br i1 %.not.2, label %7, label %28

7:                                                ; preds = %6
  %.not.3 = icmp slt i32 %.01517, 1048576
  br i1 %.not.3, label %8, label %28

8:                                                ; preds = %7
  %.not.4 = icmp slt i32 %.01517, 524288
  br i1 %.not.4, label %9, label %28

9:                                                ; preds = %8
  %.not.5 = icmp slt i32 %.01517, 262144
  br i1 %.not.5, label %10, label %28

10:                                               ; preds = %9
  %.not.6 = icmp slt i32 %.01517, 131072
  br i1 %.not.6, label %11, label %28

11:                                               ; preds = %10
  %.not.7 = icmp slt i32 %.01517, 65536
  br i1 %.not.7, label %12, label %28

12:                                               ; preds = %11
  %.not.8 = icmp slt i32 %.01517, 32768
  br i1 %.not.8, label %13, label %28

13:                                               ; preds = %12
  %.not.9 = icmp slt i32 %.01517, 16384
  br i1 %.not.9, label %14, label %28

14:                                               ; preds = %13
  %.not.10 = icmp slt i32 %.01517, 8192
  br i1 %.not.10, label %15, label %28

15:                                               ; preds = %14
  %.not.11 = icmp slt i32 %.01517, 4096
  br i1 %.not.11, label %16, label %28

16:                                               ; preds = %15
  %.not.12 = icmp slt i32 %.01517, 2048
  br i1 %.not.12, label %17, label %28

17:                                               ; preds = %16
  %.not.13 = icmp slt i32 %.01517, 1024
  br i1 %.not.13, label %18, label %28

18:                                               ; preds = %17
  %.not.14 = icmp slt i32 %.01517, 512
  br i1 %.not.14, label %19, label %28

19:                                               ; preds = %18
  %.not.15 = icmp slt i32 %.01517, 256
  br i1 %.not.15, label %20, label %28

20:                                               ; preds = %19
  %.not.16 = icmp slt i32 %.01517, 128
  br i1 %.not.16, label %21, label %28

21:                                               ; preds = %20
  %.not.17 = icmp slt i32 %.01517, 64
  br i1 %.not.17, label %22, label %28

22:                                               ; preds = %21
  %.not.18 = icmp slt i32 %.01517, 32
  br i1 %.not.18, label %23, label %28

23:                                               ; preds = %22
  %.not.19 = icmp slt i32 %.01517, 16
  br i1 %.not.19, label %24, label %28

24:                                               ; preds = %23
  %.not.20 = icmp slt i32 %.01517, 8
  br i1 %.not.20, label %25, label %28

25:                                               ; preds = %24
  %.not.21 = icmp slt i32 %.01517, 4
  br i1 %.not.21, label %26, label %28

26:                                               ; preds = %25
  %.not.22 = icmp slt i32 %.01517, 2
  br i1 %.not.22, label %27, label %28

27:                                               ; preds = %26
  %.not.23.not = icmp ne i32 %.01517, 1
  %spec.select = sext i1 %.not.23.not to i32
  br label %28

28:                                               ; preds = %27, %26, %25, %24, %23, %22, %21, %20, %19, %18, %17, %16, %15, %14, %13, %12, %11, %10, %9, %8, %7, %6, %5, %.preheader
  %.013 = phi i32 [ 23, %.preheader ], [ 22, %5 ], [ 21, %6 ], [ 20, %7 ], [ 19, %8 ], [ 18, %9 ], [ 17, %10 ], [ 16, %11 ], [ 15, %12 ], [ 14, %13 ], [ 13, %14 ], [ 12, %15 ], [ 11, %16 ], [ 10, %17 ], [ 9, %18 ], [ 8, %19 ], [ 7, %20 ], [ 6, %21 ], [ 5, %22 ], [ 4, %23 ], [ 3, %24 ], [ 2, %25 ], [ 1, %26 ], [ %spec.select, %27 ]
  %.neg = shl nsw i32 -1, %.013
  %29 = add i32 %.neg, %.01517
  %30 = sext i32 %.01418 to i64
  %31 = sext i32 %.013 to i64
  %32 = getelementptr inbounds [524293 x [24 x i32]], ptr @way, i64 0, i64 %30, i64 %31
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  %34 = icmp eq i32 %29, 0
  br i1 %34, label %._crit_edge, label %.preheader, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %28, %3
  %.014.lcssa = phi i32 [ %0, %3 ], [ %33, %28 ]
  %35 = icmp sge i32 %.014.lcssa, %1
  ret i1 %35
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, argmem: none, inaccessiblemem: none) 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"}


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