; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: 51nod/1044.ll (Z5solveii)

; 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"

@f = external dso_local global [20 x i32], align 16

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

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z4findi(i32 noundef) #0

; 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

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z5solveii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) #2 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %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 i8, align 1
  %11 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %12 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp eq i32 %12, 1
  br i1 %13, label %14, label %17

14:                                               ; preds = %2
  %15 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %16 = call noundef i32 @_Z4findi(i32 noundef %15)
  store i32 %16, ptr %3, align 4
  br label %111

17:                                               ; preds = %2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #3
  %18 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %19 = sdiv i32 %18, 10
  %20 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %22 = add nsw i32 %20, %21
  %23 = sub nsw i32 %22, 1
  %24 = sdiv i32 %23, 10
  %25 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %26 = sdiv i32 %25, 10
  %27 = sub nsw i32 %24, %26
  %28 = add nsw i32 %27, 1
  %29 = call noundef i32 @_Z5solveii(i32 noundef %19, i32 noundef %28)
  %30 = mul nsw i32 %29, 10
  %31 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %32 = srem i32 %31, 10
  %33 = add nsw i32 %30, %32
  store i32 %33, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %35 = icmp sge i32 %34, 20
  br i1 %35, label %36, label %38

36:                                               ; preds = %17
  %37 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %37, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %7, align 4
  br label %110

38:                                               ; preds = %17
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #3
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %39

39:                                               ; preds = %52, %38
  %40 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %42 = icmp slt i32 %40, %41
  br i1 %42, label %44, label %43

43:                                               ; preds = %39
  store i32 2, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #3
  br label %55

44:                                               ; preds = %39
  %45 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %46 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %47 = add nsw i32 %45, %46
  %48 = call noundef i32 @_Z5luckyi(i32 noundef %47)
  %49 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %50
  store i32 %48, ptr %51, align 4, !tbaa !5
  br label %52

52:                                               ; preds = %44
  %53 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %54 = add nsw i32 %53, 1
  store i32 %54, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %39, !llvm.loop !9

55:                                               ; preds = %43
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #3
  %56 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %57 = call noundef i32 @_Z4findi(i32 noundef %56)
  store i32 %57, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %58

58:                                               ; preds = %103, %55
  %59 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %60 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %61 = icmp slt i32 %59, %60
  br i1 %61, label %63, label %62

62:                                               ; preds = %58
  store i32 5, ptr %7, align 4
  br label %106

63:                                               ; preds = %58
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %10) #3
  store i8 1, ptr %10, align 1, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #3
  store i32 0, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %64

64:                                               ; preds = %91, %63
  %65 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %66 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %67 = icmp slt i32 %65, %66
  br i1 %67, label %68, label %71

68:                                               ; preds = %64
  %69 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !11, !range !13, !noundef !14
  %70 = trunc i8 %69 to i1
  br label %71

71:                                               ; preds = %68, %64
  %72 = phi i1 [ false, %64 ], [ %70, %68 ]
  br i1 %72, label %74, label %73

73:                                               ; preds = %71
  store i32 8, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #3
  br label %94

74:                                               ; preds = %71
  %75 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %76
  %78 = load i32, ptr %77, align 4, !tbaa !5
  %79 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %80 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %81 = add nsw i32 %79, %80
  %82 = call noundef i32 @_Z5luckyi(i32 noundef %81)
  %83 = icmp eq i32 %78, %82
  %84 = zext i1 %83 to i32
  %85 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !11, !range !13, !noundef !14
  %86 = trunc i8 %85 to i1
  %87 = zext i1 %86 to i32
  %88 = and i32 %87, %84
  %89 = icmp ne i32 %88, 0
  %90 = zext i1 %89 to i8
  store i8 %90, ptr %10, align 1, !tbaa !11
  br label %91

91:                                               ; preds = %74
  %92 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %93 = add nsw i32 %92, 1
  store i32 %93, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %64, !llvm.loop !15

94:                                               ; preds = %73
  %95 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !11, !range !13, !noundef !14
  %96 = trunc i8 %95 to i1
  br i1 %96, label %97, label %99

97:                                               ; preds = %94
  %98 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  store i32 %98, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %7, align 4
  br label %100

99:                                               ; preds = %94
  store i32 0, ptr %7, align 4
  br label %100

100:                                              ; preds = %99, %97
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %10) #3
  %101 = load i32, ptr %7, align 4
  switch i32 %101, label %106 [
    i32 0, label %102
  ]

102:                                              ; preds = %100
  br label %103

103:                                              ; preds = %102
  %104 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %105 = call noundef i32 @_Z4findi(i32 noundef %104)
  store i32 %105, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %58, !llvm.loop !16

106:                                              ; preds = %100, %62
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #3
  %107 = load i32, ptr %7, align 4
  switch i32 %107, label %110 [
    i32 5, label %108
  ]

108:                                              ; preds = %106
  %109 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %109, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %7, align 4
  br label %110

110:                                              ; preds = %108, %106, %36
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #3
  br label %111

111:                                              ; preds = %110, %14
  %112 = load i32, ptr %3, align 4
  ret i32 %112
}

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 = { 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 #3 = { 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 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"bool", !7, i64 0}
!13 = !{i8 0, i8 2}
!14 = !{}
!15 = distinct !{!15, !10}
!16 = distinct !{!16, !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"

@f = external dso_local local_unnamed_addr global [20 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
declare dso_local noundef i32 @_Z4findi(i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z5solveii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp eq i32 %1, 1
  br i1 %3, label %4, label %6

4:                                                ; preds = %2
  %5 = tail call noundef i32 @_Z4findi(i32 noundef %0)
  br label %36

6:                                                ; preds = %2
  %7 = sdiv i32 %0, 10
  %8 = add i32 %0, -1
  %9 = add i32 %8, %1
  %10 = sdiv i32 %9, 10
  %reass.sub = sub nsw i32 %10, %7
  %11 = add nsw i32 %reass.sub, 1
  %12 = tail call noundef i32 @_Z5solveii(i32 noundef %7, i32 noundef %11)
  %13 = mul nsw i32 %12, 10
  %14 = srem i32 %0, 10
  %15 = add nsw i32 %13, %14
  %16 = icmp sgt i32 %1, 19
  br i1 %16, label %36, label %.preheader41

.preheader41:                                     ; preds = %6
  %17 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %17, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge.thread

._crit_edge.thread:                               ; preds = %.preheader41
  %18 = tail call noundef i32 @_Z4findi(i32 noundef %0)
  br label %._crit_edge48

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %.preheader41
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %1 to i64
  br label %.lr.ph

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph
  %19 = tail call noundef i32 @_Z4findi(i32 noundef %0)
  %.not46 = icmp slt i32 %19, %15
  %or.cond = and i1 %.not46, %17
  br i1 %or.cond, label %.preheader.us.preheader, label %._crit_edge48

.preheader.us.preheader:                          ; preds = %._crit_edge
  %20 = zext nneg i32 %1 to i64
  br label %.preheader.us

.preheader.us:                                    ; preds = %.preheader.us.preheader, %21
  %.03547.us = phi i32 [ %22, %21 ], [ %19, %.preheader.us.preheader ]
  br label %23

21:                                               ; preds = %._crit_edge45.us
  %22 = tail call noundef i32 @_Z4findi(i32 noundef %.03547.us)
  %.not.us = icmp slt i32 %22, %15
  br i1 %.not.us, label %.preheader.us, label %._crit_edge48, !llvm.loop !5

23:                                               ; preds = %.preheader.us, %23
  %indvars.iv54 = phi i64 [ 0, %.preheader.us ], [ %indvars.iv.next55, %23 ]
  %24 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %indvars.iv54
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !7
  %26 = trunc i64 %indvars.iv54 to i32
  %27 = add i32 %.03547.us, %26
  %28 = tail call noundef i32 @_Z5luckyi(i32 noundef %27)
  %29 = icmp eq i32 %25, %28
  %indvars.iv.next55 = add nuw nsw i64 %indvars.iv54, 1
  %30 = icmp ult i64 %indvars.iv.next55, %20
  %31 = select i1 %30, i1 %29, i1 false
  br i1 %31, label %23, label %._crit_edge45.us, !llvm.loop !11

._crit_edge45.us:                                 ; preds = %23
  br i1 %29, label %._crit_edge48, label %21

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %.lr.ph
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next, %.lr.ph ]
  %32 = trunc i64 %indvars.iv to i32
  %33 = add i32 %32, %0
  %34 = tail call noundef i32 @_Z5luckyi(i32 noundef %33)
  %35 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %indvars.iv
  store i32 %34, ptr %35, align 4, !tbaa !7
  %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 %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !12

._crit_edge48:                                    ; preds = %._crit_edge45.us, %21, %._crit_edge.thread, %._crit_edge
  %.035.lcssa = phi i32 [ %19, %._crit_edge ], [ %18, %._crit_edge.thread ], [ %22, %21 ], [ %.03547.us, %._crit_edge45.us ]
  %spec.select = tail call i32 @llvm.smin.i32(i32 %.035.lcssa, i32 %15)
  br label %36

36:                                               ; preds = %._crit_edge48, %6, %4
  %.4 = phi i32 [ %5, %4 ], [ %15, %6 ], [ %spec.select, %._crit_edge48 ]
  ret i32 %.4
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.smin.i32(i32, i32) #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 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 = 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}
!12 = distinct !{!12, !6}


; Effective O3 passes: BDCEPass,CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopInstSimplifyPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyCFGPass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass