; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: codeforces/gym/103957H.ll (Z15getThreeOfAKindPib)

; 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: 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 i32 @_Z15getThreeOfAKindPib(ptr noundef %0, i1 noundef zeroext %1) #1 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i8, align 1
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %9 = zext i1 %1 to i8
  store i8 %9, ptr %5, align 1, !tbaa !9
  %10 = load i8, ptr %5, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %11 = trunc i8 %10 to i1
  br i1 %11, label %42, label %12

12:                                               ; preds = %2
  %13 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %14 = getelementptr inbounds i32, ptr %13, i64 0
  %15 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !13
  %16 = ashr i32 %15, 2
  %17 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %18 = getelementptr inbounds i32, ptr %17, i64 1
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !13
  %20 = ashr i32 %19, 2
  %21 = icmp eq i32 %16, %20
  br i1 %21, label %22, label %39

22:                                               ; preds = %12
  %23 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %24 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 0
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !13
  %26 = ashr i32 %25, 2
  %27 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %27, i64 2
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !13
  %30 = ashr i32 %29, 2
  %31 = icmp eq i32 %26, %30
  br i1 %31, label %32, label %39

32:                                               ; preds = %22
  %33 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %34 = getelementptr inbounds i32, ptr %33, i64 0
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !13
  %36 = ashr i32 %35, 2
  %37 = add nsw i32 %36, 1
  %38 = shl i32 %37, 8
  br label %40

39:                                               ; preds = %22, %12
  br label %40

40:                                               ; preds = %39, %32
  %41 = phi i32 [ %38, %32 ], [ 0, %39 ]
  store i32 %41, ptr %3, align 4
  br label %137

42:                                               ; preds = %2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !13
  br label %43

43:                                               ; preds = %131, %42
  %44 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !13
  %45 = icmp slt i32 %44, 3
  br i1 %45, label %47, label %46

46:                                               ; preds = %43
  store i32 2, ptr %7, align 4
  br label %134

47:                                               ; preds = %43
  %48 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !13
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds i32, ptr %48, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !13
  %53 = ashr i32 %52, 2
  %54 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !13
  %56 = add nsw i32 %55, 1
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds i32, ptr %54, i64 %57
  %59 = load i32, ptr %58, align 4, !tbaa !13
  %60 = ashr i32 %59, 2
  %61 = icmp eq i32 %53, %60
  br i1 %61, label %62, label %130

62:                                               ; preds = %47
  %63 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %64 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !13
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds i32, ptr %63, i64 %65
  %67 = load i32, ptr %66, align 4, !tbaa !13
  %68 = ashr i32 %67, 2
  %69 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %70 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !13
  %71 = add nsw i32 %70, 2
  %72 = sext i32 %71 to i64
  %73 = getelementptr inbounds i32, ptr %69, i64 %72
  %74 = load i32, ptr %73, align 4, !tbaa !13
  %75 = ashr i32 %74, 2
  %76 = icmp eq i32 %68, %75
  br i1 %76, label %77, label %130

77:                                               ; preds = %62
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %78 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %79 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !13
  %80 = sext i32 %79 to i64
  %81 = getelementptr inbounds i32, ptr %78, i64 %80
  %82 = load i32, ptr %81, align 4, !tbaa !13
  %83 = ashr i32 %82, 2
  %84 = add nsw i32 %83, 1
  store i32 %84, ptr %8, align 4, !tbaa !13
  %85 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !13
  %86 = icmp slt i32 %85, 2
  br i1 %86, label %87, label %95

87:                                               ; preds = %77
  %88 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !13
  %89 = shl i32 %88, 4
  %90 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %91 = getelementptr inbounds i32, ptr %90, i64 4
  %92 = load i32, ptr %91, align 4, !tbaa !13
  %93 = ashr i32 %92, 2
  %94 = or i32 %89, %93
  store i32 %94, ptr %8, align 4, !tbaa !13
  br label %95

95:                                               ; preds = %87, %77
  %96 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !13
  %97 = icmp slt i32 %96, 1
  br i1 %97, label %98, label %106

98:                                               ; preds = %95
  %99 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !13
  %100 = shl i32 %99, 4
  %101 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %102 = getelementptr inbounds i32, ptr %101, i64 3
  %103 = load i32, ptr %102, align 4, !tbaa !13
  %104 = ashr i32 %103, 2
  %105 = or i32 %100, %104
  store i32 %105, ptr %8, align 4, !tbaa !13
  br label %106

106:                                              ; preds = %98, %95
  %107 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !13
  %108 = icmp sgt i32 %107, 1
  br i1 %108, label %109, label %117

109:                                              ; preds = %106
  %110 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !13
  %111 = shl i32 %110, 4
  %112 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %113 = getelementptr inbounds i32, ptr %112, i64 1
  %114 = load i32, ptr %113, align 4, !tbaa !13
  %115 = ashr i32 %114, 2
  %116 = or i32 %111, %115
  store i32 %116, ptr %8, align 4, !tbaa !13
  br label %117

117:                                              ; preds = %109, %106
  %118 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !13
  %119 = icmp sgt i32 %118, 0
  br i1 %119, label %120, label %128

120:                                              ; preds = %117
  %121 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !13
  %122 = shl i32 %121, 4
  %123 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %124 = getelementptr inbounds i32, ptr %123, i64 0
  %125 = load i32, ptr %124, align 4, !tbaa !13
  %126 = ashr i32 %125, 2
  %127 = or i32 %122, %126
  store i32 %127, ptr %8, align 4, !tbaa !13
  br label %128

128:                                              ; preds = %120, %117
  %129 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !13
  store i32 %129, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %134

130:                                              ; preds = %62, %47
  br label %131

131:                                              ; preds = %130
  %132 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !13
  %133 = add nsw i32 %132, 1
  store i32 %133, ptr %6, align 4, !tbaa !13
  br label %43, !llvm.loop !15

134:                                              ; preds = %128, %46
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %135 = load i32, ptr %7, align 4
  switch i32 %135, label %139 [
    i32 2, label %136
    i32 1, label %137
  ]

136:                                              ; preds = %134
  store i32 0, ptr %3, align 4
  br label %137

137:                                              ; preds = %136, %134, %40
  %138 = load i32, ptr %3, align 4
  ret i32 %138

139:                                              ; preds = %134
  unreachable
}

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 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"bool", !7, i64 0}
!11 = !{i8 0, i8 2}
!12 = !{}
!13 = !{!14, !14, i64 0}
!14 = !{!"int", !7, i64 0}
!15 = distinct !{!15, !16}
!16 = !{!"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: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: read) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z15getThreeOfAKindPib(ptr nocapture noundef readonly %0, i1 noundef zeroext %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %4 = ashr i32 %3, 2
  %5 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  %6 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %7 = ashr i32 %6, 2
  %8 = icmp eq i32 %4, %7
  br i1 %1, label %.preheader.preheader, label %13

.preheader.preheader:                             ; preds = %2
  %9 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %11 = ashr i32 %10, 2
  %12 = icmp eq i32 %4, %11
  %or.cond = select i1 %8, i1 %12, i1 false
  br i1 %or.cond, label %.thread45, label %.preheader.1

13:                                               ; preds = %2
  br i1 %8, label %14, label %.loopexit

14:                                               ; preds = %13
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %17 = ashr i32 %16, 2
  %18 = icmp eq i32 %4, %17
  br i1 %18, label %19, label %.loopexit

19:                                               ; preds = %14
  %20 = shl i32 %4, 8
  %21 = add i32 %20, 256
  br label %.loopexit

22:                                               ; preds = %.preheader.1
  %23 = shl i32 %7, 4
  %24 = add i32 %23, 16
  %25 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %27 = ashr i32 %26, 2
  %28 = or i32 %27, %24
  br label %43

.thread45:                                        ; preds = %.preheader.preheader
  %29 = shl i32 %4, 4
  %30 = add i32 %29, 16
  %31 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  %33 = lshr i32 %32, 2
  %34 = or i32 %33, %30
  %35 = shl i32 %34, 4
  %36 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 12
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  %38 = ashr i32 %37, 2
  %39 = or i32 %38, %35
  br label %.loopexit

.thread42:                                        ; preds = %52
  %40 = shl i32 %11, 4
  %41 = add i32 %40, 16
  %42 = or i32 %7, %41
  br label %43

43:                                               ; preds = %22, %.thread42
  %.244 = phi i32 [ %42, %.thread42 ], [ %28, %22 ]
  %44 = shl i32 %.244, 4
  %45 = or i32 %4, %44
  br label %.loopexit

.preheader.1:                                     ; preds = %.preheader.preheader
  %46 = icmp eq i32 %7, %11
  %47 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 12
  %48 = load i32, ptr %47, align 4, !tbaa !5
  %49 = ashr i32 %48, 2
  %50 = icmp eq i32 %7, %49
  %or.cond62 = select i1 %46, i1 %50, i1 false
  br i1 %or.cond62, label %22, label %.preheader.2

.preheader.2:                                     ; preds = %.preheader.1
  %51 = icmp eq i32 %11, %49
  br i1 %51, label %52, label %.loopexit

52:                                               ; preds = %.preheader.2
  %53 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !5
  %55 = ashr i32 %54, 2
  %56 = icmp eq i32 %11, %55
  br i1 %56, label %.thread42, label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %.preheader.2, %52, %43, %.thread45, %19, %14, %13
  %.135 = phi i32 [ %21, %19 ], [ 0, %14 ], [ 0, %13 ], [ %45, %43 ], [ %39, %.thread45 ], [ 0, %52 ], [ 0, %.preheader.2 ]
  ret i32 %.135
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn 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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}


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