; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: lydsy/1090.ll (Z4calcii)

; 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"

@word = external dso_local global [101 x i8], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z6lengthi(i32 noundef) #0

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z4calcii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %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
  store i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %10 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %11 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %12 = sub nsw i32 %10, %11
  %13 = add nsw i32 %12, 1
  store i32 %13, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  store i32 1, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %14

14:                                               ; preds = %70, %2
  %15 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %16 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %17 = icmp slt i32 %15, %16
  br i1 %17, label %18, label %73

18:                                               ; preds = %14
  %19 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %20 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %21 = srem i32 %19, %20
  %22 = icmp eq i32 %21, 0
  br i1 %22, label %23, label %69

23:                                               ; preds = %18
  %24 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %24, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %25

25:                                               ; preds = %49, %23
  %26 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %27 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %28 = icmp slt i32 %26, %27
  br i1 %28, label %29, label %52

29:                                               ; preds = %25
  %30 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %32 = add nsw i32 %30, %31
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds [101 x i8], ptr @word, i64 0, i64 %33
  %35 = load i8, ptr %34, align 1, !tbaa !9
  %36 = sext i8 %35 to i32
  %37 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %38 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %39 = srem i32 %37, %38
  %40 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %41 = add nsw i32 %39, %40
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds [101 x i8], ptr @word, i64 0, i64 %42
  %44 = load i8, ptr %43, align 1, !tbaa !9
  %45 = sext i8 %44 to i32
  %46 = icmp ne i32 %36, %45
  br i1 %46, label %47, label %48

47:                                               ; preds = %29
  br label %52

48:                                               ; preds = %29
  br label %49

49:                                               ; preds = %48
  %50 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %51 = add nsw i32 %50, 1
  store i32 %51, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %25, !llvm.loop !10

52:                                               ; preds = %47, %25
  %53 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %54 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %55 = icmp eq i32 %53, %54
  br i1 %55, label %56, label %68

56:                                               ; preds = %52
  %57 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %58 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %59 = sdiv i32 %57, %58
  %60 = call noundef i32 @_Z6lengthi(i32 noundef %59)
  %61 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %62 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %63 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %64 = add nsw i32 %62, %63
  %65 = sub nsw i32 %64, 1
  %66 = call noundef i32 @_Z2dpii(i32 noundef %61, i32 noundef %65)
  %67 = add nsw i32 %60, %66
  store i32 %67, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %75

68:                                               ; preds = %52
  br label %69

69:                                               ; preds = %68, %18
  br label %70

70:                                               ; preds = %69
  %71 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %72 = add nsw i32 %71, 1
  store i32 %72, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %14, !llvm.loop !12

73:                                               ; preds = %14
  %74 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  store i32 %74, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %75

75:                                               ; preds = %73, %56
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %76 = load i32, ptr %3, align 4
  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: mustprogress uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z2dpii(i32 noundef, i32 noundef) #0

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

attributes #0 = { 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 #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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!7, !7, i64 0}
!10 = distinct !{!10, !11}
!11 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!12 = distinct !{!12, !11}


; 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"

@word = external dso_local local_unnamed_addr global [101 x i8], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z6lengthi(i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z4calcii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = sub nsw i32 %1, %0
  %4 = add i32 %3, 1
  %.not35 = icmp slt i32 %3, 1
  br i1 %.not35, label %.loopexit, label %.lr.ph38.preheader

.lr.ph38.preheader:                               ; preds = %2
  %5 = sext i32 %0 to i64
  %6 = zext nneg i32 %3 to i64
  %wide.trip.count = zext i32 %4 to i64
  br label %.lr.ph38

.lr.ph38:                                         ; preds = %.lr.ph38.preheader, %26
  %indvars.iv = phi i64 [ 1, %.lr.ph38.preheader ], [ %indvars.iv.next, %26 ]
  %indvars43 = trunc i64 %indvars.iv to i32
  %7 = urem i32 %4, %indvars43
  %8 = udiv i32 %4, %indvars43
  %9 = icmp eq i32 %7, 0
  br i1 %9, label %.lr.ph, label %26

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph38, %19
  %indvars.iv40 = phi i64 [ %indvars.iv.next41, %19 ], [ %indvars.iv, %.lr.ph38 ]
  %10 = add nsw i64 %indvars.iv40, %5
  %11 = getelementptr inbounds [101 x i8], ptr @word, i64 0, i64 %10
  %12 = load i8, ptr %11, align 1, !tbaa !5
  %13 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv40 to i32
  %14 = urem i32 %13, %indvars43
  %15 = add nsw i32 %14, %0
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = getelementptr inbounds [101 x i8], ptr @word, i64 0, i64 %16
  %18 = load i8, ptr %17, align 1, !tbaa !5
  %.not29 = icmp eq i8 %12, %18
  br i1 %.not29, label %19, label %._crit_edge

19:                                               ; preds = %.lr.ph
  %indvars.iv.next41 = add nuw nsw i64 %indvars.iv40, 1
  %.not28.not = icmp ult i64 %indvars.iv40, %6
  br i1 %.not28.not, label %.lr.ph, label %._crit_edge.thread, !llvm.loop !8

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph
  %20 = icmp eq i32 %4, %13
  br i1 %20, label %._crit_edge.thread, label %26

._crit_edge.thread:                               ; preds = %._crit_edge, %19
  %21 = tail call noundef i32 @_Z6lengthi(i32 noundef %8)
  %22 = add i32 %0, -1
  %23 = add i32 %22, %indvars43
  %24 = tail call noundef i32 @_Z2dpii(i32 noundef %0, i32 noundef %23)
  %25 = add nsw i32 %24, %21
  br label %.loopexit

26:                                               ; preds = %.lr.ph38, %._crit_edge
  %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 %.loopexit, label %.lr.ph38, !llvm.loop !10

.loopexit:                                        ; preds = %26, %2, %._crit_edge.thread
  %.0 = phi i32 [ %25, %._crit_edge.thread ], [ %4, %2 ], [ %4, %26 ]
  ret i32 %.0
}

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z2dpii(i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

attributes #0 = { 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" }

!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++ TBAA"}
!8 = distinct !{!8, !9}
!9 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!10 = distinct !{!10, !9}


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,DivRemPairsPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,ReassociatePass,SCCPPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass