; LLVM IR from kenjin/Awesome-LC-C-Cracker :: leetcode-c-sol/1700_number-of-students-unable-to-eat-lunch (countStudents)

; 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 i32 @countStudents(ptr noundef %0, i32 noundef %1, ptr noundef %2, i32 noundef %3) #0 {
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca ptr, align 8
  %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
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store ptr %2, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store i32 %3, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  store i32 0, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  store i32 0, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %13

13:                                               ; preds = %32, %4
  %14 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %15 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %16 = icmp slt i32 %14, %15
  br i1 %16, label %18, label %17

17:                                               ; preds = %13
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  br label %35

18:                                               ; preds = %13
  %19 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %20 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds i32, ptr %19, i64 %21
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !9
  %24 = icmp ne i32 %23, 0
  br i1 %24, label %25, label %28

25:                                               ; preds = %18
  %26 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %27 = add nsw i32 %26, 1
  store i32 %27, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %31

28:                                               ; preds = %18
  %29 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %30 = add nsw i32 %29, 1
  store i32 %30, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %31

31:                                               ; preds = %28, %25
  br label %32

32:                                               ; preds = %31
  %33 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %34 = add nsw i32 %33, 1
  store i32 %34, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %13, !llvm.loop !11

35:                                               ; preds = %17
  br label %36

36:                                               ; preds = %72, %35
  %37 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %38 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %39 = icmp slt i32 %37, %38
  br i1 %39, label %40, label %73

40:                                               ; preds = %36
  %41 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds i32, ptr %41, i64 %43
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !9
  %46 = icmp ne i32 %45, 0
  br i1 %46, label %47, label %55

47:                                               ; preds = %40
  %48 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %49 = icmp ne i32 %48, 0
  br i1 %49, label %50, label %55

50:                                               ; preds = %47
  %51 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %52 = add nsw i32 %51, -1
  store i32 %52, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %53 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %54 = add nsw i32 %53, 1
  store i32 %54, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %72

55:                                               ; preds = %47, %40
  %56 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds i32, ptr %56, i64 %58
  %60 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !9
  %61 = icmp ne i32 %60, 0
  br i1 %61, label %70, label %62

62:                                               ; preds = %55
  %63 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %64 = icmp ne i32 %63, 0
  br i1 %64, label %65, label %70

65:                                               ; preds = %62
  %66 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %67 = add nsw i32 %66, -1
  store i32 %67, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %68 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %69 = add nsw i32 %68, 1
  store i32 %69, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %71

70:                                               ; preds = %62, %55
  br label %73

71:                                               ; preds = %65
  br label %72

72:                                               ; preds = %71, %50
  br label %36, !llvm.loop !13

73:                                               ; preds = %70, %36
  %74 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %75 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %76 = sub nsw i32 %74, %75
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  ret i32 %76
}

; 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: read) uwtable
define dso_local i32 @countStudents(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, ptr nocapture noundef readonly %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %5, label %.lr.ph.preheader, label %.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %4
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %1 to i64
  %min.iters.check = icmp ult i32 %1, 8
  br i1 %min.iters.check, label %.lr.ph.preheader57, label %vector.ph

.lr.ph.preheader57:                               ; preds = %middle.block, %.lr.ph.preheader
  %indvars.iv.ph = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %n.vec, %middle.block ]
  %.02431.ph = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %21, %middle.block ]
  %.02630.ph = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %22, %middle.block ]
  br label %.lr.ph

vector.ph:                                        ; preds = %.lr.ph.preheader
  %n.vec = and i64 %wide.trip.count, 2147483640
  br label %vector.body

vector.body:                                      ; preds = %vector.body, %vector.ph
  %index = phi i64 [ 0, %vector.ph ], [ %index.next, %vector.body ]
  %vec.phi = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %vector.ph ], [ %18, %vector.body ]
  %vec.phi50 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %vector.ph ], [ %19, %vector.body ]
  %vec.phi51 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %vector.ph ], [ %12, %vector.body ]
  %vec.phi52 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %vector.ph ], [ %13, %vector.body ]
  %6 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %index
  %7 = getelementptr inbounds i8, ptr %6, i64 16
  %wide.load = load <4 x i32>, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %wide.load53 = load <4 x i32>, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %8 = icmp ne <4 x i32> %wide.load, zeroinitializer
  %9 = icmp ne <4 x i32> %wide.load53, zeroinitializer
  %10 = zext <4 x i1> %8 to <4 x i32>
  %11 = zext <4 x i1> %9 to <4 x i32>
  %12 = add <4 x i32> %vec.phi51, %10
  %13 = add <4 x i32> %vec.phi52, %11
  %14 = xor <4 x i1> %8, <i1 true, i1 true, i1 true, i1 true>
  %15 = xor <4 x i1> %9, <i1 true, i1 true, i1 true, i1 true>
  %16 = zext <4 x i1> %14 to <4 x i32>
  %17 = zext <4 x i1> %15 to <4 x i32>
  %18 = add <4 x i32> %vec.phi, %16
  %19 = add <4 x i32> %vec.phi50, %17
  %index.next = add nuw i64 %index, 8
  %20 = icmp eq i64 %index.next, %n.vec
  br i1 %20, label %middle.block, label %vector.body, !llvm.loop !9

middle.block:                                     ; preds = %vector.body
  %bin.rdx = add <4 x i32> %19, %18
  %21 = tail call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %bin.rdx)
  %bin.rdx54 = add <4 x i32> %13, %12
  %22 = tail call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %bin.rdx54)
  %cmp.n = icmp eq i64 %n.vec, %wide.trip.count
  br i1 %cmp.n, label %.preheader, label %.lr.ph.preheader57

.preheader:                                       ; preds = %.lr.ph, %middle.block, %4
  %.026.lcssa = phi i32 [ 0, %4 ], [ %22, %middle.block ], [ %.127, %.lr.ph ]
  %.024.lcssa = phi i32 [ 0, %4 ], [ %21, %middle.block ], [ %.125, %.lr.ph ]
  %23 = icmp sgt i32 %3, 0
  br i1 %23, label %.lr.ph37.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph37.preheader:                               ; preds = %.preheader
  %wide.trip.count45 = zext nneg i32 %3 to i64
  br label %.lr.ph37

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader57, %.lr.ph
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.ph, %.lr.ph.preheader57 ]
  %.02431 = phi i32 [ %.125, %.lr.ph ], [ %.02431.ph, %.lr.ph.preheader57 ]
  %.02630 = phi i32 [ %.127, %.lr.ph ], [ %.02630.ph, %.lr.ph.preheader57 ]
  %24 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp ne i32 %25, 0
  %26 = zext i1 %.not to i32
  %.127 = add nuw nsw i32 %.02630, %26
  %not..not = xor i1 %.not, true
  %27 = zext i1 %not..not to i32
  %.125 = add nuw nsw i32 %.02431, %27
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %.preheader, label %.lr.ph, !llvm.loop !13

.lr.ph37:                                         ; preds = %.lr.ph37.preheader, %39
  %indvars.iv42 = phi i64 [ 0, %.lr.ph37.preheader ], [ %indvars.iv.next43, %39 ]
  %.235 = phi i32 [ %.024.lcssa, %.lr.ph37.preheader ], [ %.3, %39 ]
  %.22834 = phi i32 [ %.026.lcssa, %.lr.ph37.preheader ], [ %.329, %39 ]
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %indvars.iv42
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  %30 = icmp ne i32 %29, 0
  %31 = icmp ne i32 %.22834, 0
  %or.cond = select i1 %30, i1 %31, i1 false
  br i1 %or.cond, label %32, label %34

32:                                               ; preds = %.lr.ph37
  %33 = add nsw i32 %.22834, -1
  br label %39

34:                                               ; preds = %.lr.ph37
  %35 = icmp eq i32 %29, 0
  %36 = icmp ne i32 %.235, 0
  %or.cond3 = select i1 %35, i1 %36, i1 false
  br i1 %or.cond3, label %37, label %._crit_edge.loopexit.split.loop.exit

37:                                               ; preds = %34
  %38 = add nsw i32 %.235, -1
  br label %39

39:                                               ; preds = %37, %32
  %.329 = phi i32 [ %33, %32 ], [ %.22834, %37 ]
  %.3 = phi i32 [ %.235, %32 ], [ %38, %37 ]
  %indvars.iv.next43 = add nuw nsw i64 %indvars.iv42, 1
  %exitcond46.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next43, %wide.trip.count45
  br i1 %exitcond46.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph37, !llvm.loop !14

._crit_edge.loopexit.split.loop.exit:             ; preds = %34
  %40 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv42 to i32
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %39, %._crit_edge.loopexit.split.loop.exit, %.preheader
  %.023.lcssa = phi i32 [ 0, %.preheader ], [ %40, %._crit_edge.loopexit.split.loop.exit ], [ %3, %39 ]
  %41 = sub nsw i32 %3, %.023.lcssa
  ret i32 %41
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32>) #1

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


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