; LLVM IR from Lodour/ACM-CheatSheet :: src/2_数学/2_欧拉函数/1_求一个数的欧拉函数.ll (Z5Eulerx)

; 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: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z5Eulerx(i64 noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i64, align 8
  %3 = alloca i64, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  store i64 %0, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %3) #2
  %5 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  store i64 %5, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  store i32 2, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  br label %6

6:                                                ; preds = %40, %1
  %7 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %8 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %9 = mul nsw i32 %7, %8
  %10 = sext i32 %9 to i64
  %11 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %12 = icmp sle i64 %10, %11
  br i1 %12, label %14, label %13

13:                                               ; preds = %6
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #2
  br label %43

14:                                               ; preds = %6
  %15 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %16 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %17 = sext i32 %16 to i64
  %18 = srem i64 %15, %17
  %19 = icmp eq i64 %18, 0
  br i1 %19, label %20, label %39

20:                                               ; preds = %14
  %21 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %22 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = sdiv i64 %21, %23
  %25 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %26 = sub nsw i64 %25, %24
  store i64 %26, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  br label %27

27:                                               ; preds = %33, %20
  %28 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %29 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = srem i64 %28, %30
  %32 = icmp eq i64 %31, 0
  br i1 %32, label %33, label %38

33:                                               ; preds = %27
  %34 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %35 = sext i32 %34 to i64
  %36 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %37 = sdiv i64 %36, %35
  store i64 %37, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  br label %27, !llvm.loop !11

38:                                               ; preds = %27
  br label %39

39:                                               ; preds = %38, %14
  br label %40

40:                                               ; preds = %39
  %41 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %42 = add nsw i32 %41, 1
  store i32 %42, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  br label %6, !llvm.loop !13

43:                                               ; preds = %13
  %44 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %45 = icmp sgt i64 %44, 1
  br i1 %45, label %46, label %52

46:                                               ; preds = %43
  %47 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %48 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %49 = sdiv i64 %47, %48
  %50 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %51 = sub nsw i64 %50, %49
  store i64 %51, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  br label %52

52:                                               ; preds = %46, %43
  %53 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %3) #2
  ret i64 %53
}

; 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 = !{!"long long", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple 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: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(none) uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z5Eulerx(i64 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %.not24 = icmp slt i64 %0, 4
  br i1 %.not24, label %._crit_edge, label %.lr.ph28

._crit_edge:                                      ; preds = %.loopexit, %1
  %.020.lcssa = phi i64 [ %0, %1 ], [ %.222, %.loopexit ]
  %.019.lcssa = phi i64 [ %0, %1 ], [ %.1, %.loopexit ]
  %2 = icmp sgt i64 %.020.lcssa, 1
  br i1 %2, label %14, label %17

.lr.ph28:                                         ; preds = %1, %.loopexit
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %.loopexit ], [ 2, %1 ]
  %.01926 = phi i64 [ %.1, %.loopexit ], [ %0, %1 ]
  %.02025 = phi i64 [ %.222, %.loopexit ], [ %0, %1 ]
  %3 = urem i64 %.02025, %indvars.iv
  %4 = icmp eq i64 %3, 0
  br i1 %4, label %5, label %.loopexit

5:                                                ; preds = %.lr.ph28
  %6 = sdiv i64 %.01926, %indvars.iv
  %7 = sub nsw i64 %.01926, %6
  %8 = srem i64 %.02025, %indvars.iv
  %9 = icmp eq i64 %8, 0
  br i1 %9, label %.lr.ph, label %.loopexit

.lr.ph:                                           ; preds = %5, %.lr.ph
  %.12123 = phi i64 [ %10, %.lr.ph ], [ %.02025, %5 ]
  %10 = sdiv i64 %.12123, %indvars.iv
  %11 = srem i64 %10, %indvars.iv
  %12 = icmp eq i64 %11, 0
  br i1 %12, label %.lr.ph, label %.loopexit, !llvm.loop !5

.loopexit:                                        ; preds = %.lr.ph, %5, %.lr.ph28
  %.222 = phi i64 [ %.02025, %.lr.ph28 ], [ %.02025, %5 ], [ %10, %.lr.ph ]
  %.1 = phi i64 [ %.01926, %.lr.ph28 ], [ %7, %5 ], [ %7, %.lr.ph ]
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %13 = mul nuw nsw i64 %indvars.iv.next, %indvars.iv.next
  %.not = icmp slt i64 %.222, %13
  br i1 %.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph28, !llvm.loop !7

14:                                               ; preds = %._crit_edge
  %15 = sdiv i64 %.019.lcssa, %.020.lcssa
  %16 = sub nsw i64 %.019.lcssa, %15
  br label %17

17:                                               ; preds = %14, %._crit_edge
  %.2 = phi i64 [ %16, %14 ], [ %.019.lcssa, %._crit_edge ]
  ret i64 %.2
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(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 = distinct !{!5, !6}
!6 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!7 = distinct !{!7, !6}


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