; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: lydsy/1954.ll (Z5queryi)

; 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"

%struct.Trie = type { [2 x i32] }

@p = external dso_local global [3100031 x %struct.Trie], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z5queryi(i32 noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #2
  store i32 0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  store i32 0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  store i32 31, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %7

7:                                                ; preds = %61, %1
  %8 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %9 = icmp sge i32 %8, 0
  br i1 %9, label %11, label %10

10:                                               ; preds = %7
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  br label %64

11:                                               ; preds = %7
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %12 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %13 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %14 = ashr i32 %12, %13
  %15 = and i32 %14, 1
  store i32 %15, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %16 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %17 = sext i32 %16 to i64
  %18 = getelementptr inbounds [3100031 x %struct.Trie], ptr @p, i64 0, i64 %17
  %19 = getelementptr inbounds %struct.Trie, ptr %18, i32 0, i32 0
  %20 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %21 = icmp ne i32 %20, 0
  %22 = xor i1 %21, true
  %23 = zext i1 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds [2 x i32], ptr %19, i64 0, i64 %23
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  %26 = icmp ne i32 %25, 0
  br i1 %26, label %27, label %46

27:                                               ; preds = %11
  %28 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds [3100031 x %struct.Trie], ptr @p, i64 0, i64 %29
  %31 = getelementptr inbounds %struct.Trie, ptr %30, i32 0, i32 0
  %32 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %33 = icmp ne i32 %32, 0
  %34 = xor i1 %33, true
  %35 = zext i1 %34 to i64
  %36 = getelementptr inbounds [2 x i32], ptr %31, i64 0, i64 %35
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  store i32 %37, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %38 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %39 = icmp ne i32 %38, 0
  %40 = xor i1 %39, true
  %41 = zext i1 %40 to i32
  %42 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %43 = shl i32 %41, %42
  %44 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %45 = or i32 %44, %43
  store i32 %45, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %60

46:                                               ; preds = %11
  %47 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = getelementptr inbounds [3100031 x %struct.Trie], ptr @p, i64 0, i64 %48
  %50 = getelementptr inbounds %struct.Trie, ptr %49, i32 0, i32 0
  %51 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = getelementptr inbounds [2 x i32], ptr %50, i64 0, i64 %52
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !5
  store i32 %54, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %56 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %57 = shl i32 %55, %56
  %58 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %59 = or i32 %58, %57
  store i32 %59, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %60

60:                                               ; preds = %46, %27
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  br label %61

61:                                               ; preds = %60
  %62 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %63 = add nsw i32 %62, -1
  store i32 %63, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %7, !llvm.loop !9

64:                                               ; preds = %10
  %65 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #2
  ret i32 %65
}

; 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 = { 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 = { 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"}


; 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"

%struct.Trie = type { [2 x i32] }

@p = external dso_local local_unnamed_addr global [3100031 x %struct.Trie], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z5queryi(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  br label %3

2:                                                ; preds = %30
  ret i32 %.119.1

3:                                                ; preds = %30, %1
  %.025 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %.1.1, %30 ]
  %.01724 = phi i32 [ 31, %1 ], [ %31, %30 ]
  %.01823 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %.119.1, %30 ]
  %4 = lshr i32 %0, %.01724
  %5 = and i32 %4, 1
  %6 = sext i32 %.025 to i64
  %7 = getelementptr inbounds [3100031 x %struct.Trie], ptr @p, i64 0, i64 %6
  %8 = xor i32 %5, 1
  %9 = zext nneg i32 %8 to i64
  %10 = getelementptr inbounds [2 x i32], ptr %7, i64 0, i64 %9
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %.not21 = icmp eq i32 %11, 0
  br i1 %.not21, label %12, label %16

12:                                               ; preds = %3
  %13 = zext nneg i32 %5 to i64
  %14 = getelementptr inbounds [2 x i32], ptr %7, i64 0, i64 %13
  %15 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  br label %16

16:                                               ; preds = %3, %12
  %.pn22 = phi i32 [ %5, %12 ], [ %8, %3 ]
  %.1 = phi i32 [ %15, %12 ], [ %11, %3 ]
  %.pn = shl nuw i32 %.pn22, %.01724
  %.119 = or i32 %.pn, %.01823
  %17 = add nsw i32 %.01724, -1
  %18 = lshr i32 %0, %17
  %19 = and i32 %18, 1
  %20 = sext i32 %.1 to i64
  %21 = getelementptr inbounds [3100031 x %struct.Trie], ptr @p, i64 0, i64 %20
  %22 = xor i32 %19, 1
  %23 = zext nneg i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds [2 x i32], ptr %21, i64 0, i64 %23
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  %.not21.1 = icmp eq i32 %25, 0
  br i1 %.not21.1, label %26, label %30

26:                                               ; preds = %16
  %27 = zext nneg i32 %19 to i64
  %28 = getelementptr inbounds [2 x i32], ptr %21, i64 0, i64 %27
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  br label %30

30:                                               ; preds = %26, %16
  %.pn22.1 = phi i32 [ %19, %26 ], [ %22, %16 ]
  %.1.1 = phi i32 [ %29, %26 ], [ %25, %16 ]
  %.pn.1 = shl nuw i32 %.pn22.1, %17
  %.119.1 = or i32 %.pn.1, %.119
  %31 = add nsw i32 %.01724, -2
  %.not.1 = icmp eq i32 %17, 0
  br i1 %.not.1, label %2, label %3, !llvm.loop !9
}

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: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LoopRotatePass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass