; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: codeforces/gym/103957H.ll (Z10getTwoPairPi)

; 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 @_Z10getTwoPairPi(ptr noundef %0) #1 {
  %2 = alloca ptr, align 8
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #2
  store i32 0, ptr %3, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  store i32 0, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 4, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %7

7:                                                ; preds = %50, %1
  %8 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %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 %6) #2
  br label %53

11:                                               ; preds = %7
  %12 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %13 = icmp sgt i32 %12, 0
  br i1 %13, label %14, label %42

14:                                               ; preds = %11
  %15 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %16 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %17 = sext i32 %16 to i64
  %18 = getelementptr inbounds i32, ptr %15, i64 %17
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !9
  %20 = ashr i32 %19, 2
  %21 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %22 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %23 = sub nsw i32 %22, 1
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds i32, ptr %21, i64 %24
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !9
  %27 = ashr i32 %26, 2
  %28 = icmp eq i32 %20, %27
  br i1 %28, label %29, label %42

29:                                               ; preds = %14
  %30 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !9
  %31 = shl i32 %30, 4
  %32 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %33 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %34 = add nsw i32 %33, -1
  store i32 %34, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %35 = sext i32 %34 to i64
  %36 = getelementptr inbounds i32, ptr %32, i64 %35
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !9
  %38 = ashr i32 %37, 2
  %39 = or i32 %31, %38
  store i32 %39, ptr %3, align 4, !tbaa !9
  %40 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %41 = add nsw i32 %40, 1
  store i32 %41, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  br label %49

42:                                               ; preds = %14, %11
  %43 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds i32, ptr %43, i64 %45
  %47 = load i32, ptr %46, align 4, !tbaa !9
  %48 = ashr i32 %47, 2
  store i32 %48, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %49

49:                                               ; preds = %42, %29
  br label %50

50:                                               ; preds = %49
  %51 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %52 = add nsw i32 %51, -1
  store i32 %52, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %7, !llvm.loop !11

53:                                               ; preds = %10
  %54 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %55 = icmp eq i32 %54, 2
  br i1 %55, label %56, label %61

56:                                               ; preds = %53
  %57 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !9
  %58 = shl i32 %57, 4
  %59 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %60 = or i32 %58, %59
  br label %62

61:                                               ; preds = %53
  br label %62

62:                                               ; preds = %61, %56
  %63 = phi i32 [ %60, %56 ], [ 0, %61 ]
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #2
  ret i32 %63
}

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 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"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 @_Z10getTwoPairPi(ptr nocapture noundef readonly %0) local_unnamed_addr #0 {
  br label %7

2:                                                ; preds = %27
  %3 = icmp eq i32 %.118, 2
  %4 = shl i32 %.120, 4
  %5 = or i32 %.116, %4
  %6 = select i1 %3, i32 %5, i32 0
  ret i32 %6

7:                                                ; preds = %1, %27
  %.024 = phi i32 [ 4, %1 ], [ %28, %27 ]
  %.01523 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %.116, %27 ]
  %.01722 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %.118, %27 ]
  %.01921 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %.120, %27 ]
  %.not = icmp eq i32 %.024, 0
  br i1 %.not, label %._crit_edge, label %8

._crit_edge:                                      ; preds = %7
  %.pre = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  br label %24

8:                                                ; preds = %7
  %9 = zext nneg i32 %.024 to i64
  %10 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %9
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %12 = getelementptr i8, ptr %10, i64 -4
  %13 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %.unshifted = xor i32 %13, %11
  %14 = icmp ult i32 %.unshifted, 4
  br i1 %14, label %15, label %24

15:                                               ; preds = %8
  %16 = shl i32 %.01921, 4
  %17 = add nsw i32 %.024, -1
  %18 = zext nneg i32 %17 to i64
  %19 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %18
  %20 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  %21 = ashr i32 %20, 2
  %22 = or i32 %21, %16
  %23 = add nsw i32 %.01722, 1
  br label %27

24:                                               ; preds = %._crit_edge, %8
  %25 = phi i32 [ %.pre, %._crit_edge ], [ %11, %8 ]
  %26 = ashr i32 %25, 2
  br label %27

27:                                               ; preds = %15, %24
  %.120 = phi i32 [ %22, %15 ], [ %.01921, %24 ]
  %.118 = phi i32 [ %23, %15 ], [ %.01722, %24 ]
  %.116 = phi i32 [ %.01523, %15 ], [ %26, %24 ]
  %.1 = phi i32 [ %17, %15 ], [ %.024, %24 ]
  %28 = add nsw i32 %.1, -1
  %.not27 = icmp eq i32 %.1, 0
  br i1 %.not27, label %2, label %7, !llvm.loop !9
}

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


; Effective O3 passes: BDCEPass,CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,LCSSAPass,LoopRotatePass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SCCPPass,SROAPass,SimplifyCFGPass