; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: lydsy/1662.ll (Z3cnti)

; 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"

@c = external dso_local global [32 x [32 x i32]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z3cnti(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
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %12 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp sle i32 %12, 2
  br i1 %13, label %14, label %15

14:                                               ; preds = %1
  store i32 0, ptr %2, align 4
  br label %110

15:                                               ; preds = %1
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #3
  store i32 0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #3
  %16 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %17 = sitofp i32 %16 to double
  %18 = call double @log2(double noundef %17) #3
  %19 = fptosi double %18 to i32
  %20 = add nsw i32 %19, 1
  store i32 %20, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #3
  store i32 2, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %21

21:                                               ; preds = %50, %15
  %22 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %23 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %24 = icmp slt i32 %22, %23
  br i1 %24, label %26, label %25

25:                                               ; preds = %21
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #3
  br label %53

26:                                               ; preds = %21
  %27 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %28 = sub nsw i32 %27, 2
  %29 = shl i32 1, %28
  %30 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %31 = add nsw i32 %30, %29
  store i32 %31, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %33 = and i32 %32, 1
  %34 = icmp ne i32 %33, 0
  br i1 %34, label %35, label %49

35:                                               ; preds = %26
  %36 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %37 = sub nsw i32 %36, 1
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = getelementptr inbounds [32 x [32 x i32]], ptr @c, i64 0, i64 %38
  %40 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %41 = sub nsw i32 %40, 1
  %42 = ashr i32 %41, 1
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds [32 x i32], ptr %39, i64 0, i64 %43
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !5
  %46 = ashr i32 %45, 1
  %47 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %48 = sub nsw i32 %47, %46
  store i32 %48, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %49

49:                                               ; preds = %35, %26
  br label %50

50:                                               ; preds = %49
  %51 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %52 = add nsw i32 %51, 1
  store i32 %52, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %21, !llvm.loop !9

53:                                               ; preds = %25
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  %54 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %55 = sub nsw i32 %54, 2
  store i32 %55, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #3
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #3
  store i32 1, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %56

56:                                               ; preds = %105, %53
  %57 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %58 = icmp sge i32 %57, 0
  br i1 %58, label %60, label %59

59:                                               ; preds = %56
  store i32 5, ptr %10, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  br label %108

60:                                               ; preds = %56
  %61 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %62 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %63 = shl i32 1, %62
  %64 = and i32 %61, %63
  %65 = icmp ne i32 %64, 0
  br i1 %65, label %66, label %101

66:                                               ; preds = %60
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #3
  %67 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  store i32 %67, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %68

68:                                               ; preds = %95, %66
  %69 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %70 = icmp sge i32 %69, 0
  br i1 %70, label %71, label %82

71:                                               ; preds = %68
  %72 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %73 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %74 = add nsw i32 %72, %73
  %75 = add nsw i32 %74, 1
  %76 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %77 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %78 = sub nsw i32 %76, %77
  %79 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %80 = add nsw i32 %78, %79
  %81 = icmp sge i32 %75, %80
  br label %82

82:                                               ; preds = %71, %68
  %83 = phi i1 [ false, %68 ], [ %81, %71 ]
  br i1 %83, label %85, label %84

84:                                               ; preds = %82
  store i32 8, ptr %10, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #3
  br label %98

85:                                               ; preds = %82
  %86 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %87 = sext i32 %86 to i64
  %88 = getelementptr inbounds [32 x [32 x i32]], ptr @c, i64 0, i64 %87
  %89 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %90 = sext i32 %89 to i64
  %91 = getelementptr inbounds [32 x i32], ptr %88, i64 0, i64 %90
  %92 = load i32, ptr %91, align 4, !tbaa !5
  %93 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %94 = add nsw i32 %93, %92
  store i32 %94, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %95

95:                                               ; preds = %85
  %96 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %97 = add nsw i32 %96, -1
  store i32 %97, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %68, !llvm.loop !11

98:                                               ; preds = %84
  %99 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %100 = add nsw i32 %99, 1
  store i32 %100, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %104

101:                                              ; preds = %60
  %102 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %103 = add nsw i32 %102, 1
  store i32 %103, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %104

104:                                              ; preds = %101, %98
  br label %105

105:                                              ; preds = %104
  %106 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %107 = add nsw i32 %106, -1
  store i32 %107, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %56, !llvm.loop !12

108:                                              ; preds = %59
  %109 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %109, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %10, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #3
  br label %110

110:                                              ; preds = %108, %14
  %111 = load i32, ptr %2, align 4
  ret i32 %111
}

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

; Function Attrs: nounwind
declare double @log2(double noundef) #2

; 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 "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 #3 = { 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"}
!11 = distinct !{!11, !10}
!12 = distinct !{!12, !10}


; 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"

@c = external dso_local local_unnamed_addr global [32 x [32 x i32]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree nounwind memory(readwrite, argmem: write, inaccessiblemem: write) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z3cnti(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = icmp slt i32 %0, 3
  br i1 %2, label %.loopexit, label %3

3:                                                ; preds = %1
  %4 = uitofp nneg i32 %0 to double
  %5 = tail call double @log2(double noundef %4) #2
  %6 = fptosi double %5 to i32
  %.not45 = icmp slt i32 %6, 2
  br i1 %.not45, label %.preheader44, label %.lr.ph.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %3
  %7 = add nuw i32 %6, 1
  %wide.trip.count = zext i32 %7 to i64
  br label %.lr.ph

.preheader44:                                     ; preds = %25, %3
  %.037.lcssa = phi i32 [ 0, %3 ], [ %.138, %25 ]
  %8 = icmp sgt i32 %6, 0
  br i1 %8, label %.lr.ph60.preheader, label %.loopexit

.lr.ph60.preheader:                               ; preds = %.preheader44
  %9 = add nsw i32 %6, -1
  %10 = zext nneg i32 %9 to i64
  %11 = zext nneg i32 %6 to i64
  br label %.lr.ph60

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %25
  %indvars.iv = phi i64 [ 2, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next, %25 ]
  %.03746 = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %.138, %25 ]
  %12 = trunc i64 %indvars.iv to i32
  %13 = add i32 %12, -2
  %14 = shl nuw i32 1, %13
  %15 = add nsw i32 %14, %.03746
  %16 = and i64 %indvars.iv, 1
  %.not43 = icmp eq i64 %16, 0
  br i1 %.not43, label %25, label %17

17:                                               ; preds = %.lr.ph
  %18 = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  %19 = lshr exact i64 %18, 1
  %20 = and i64 %19, 2147483647
  %21 = getelementptr inbounds [32 x [32 x i32]], ptr @c, i64 0, i64 %18, i64 %20
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %23 = ashr i32 %22, 1
  %24 = sub nsw i32 %15, %23
  br label %25

25:                                               ; preds = %.lr.ph, %17
  %.138 = phi i32 [ %24, %17 ], [ %15, %.lr.ph ]
  %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 %.preheader44, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

.lr.ph60:                                         ; preds = %.lr.ph60.preheader, %41
  %indvars.iv68 = phi i64 [ %11, %.lr.ph60.preheader ], [ %indvars.iv.next69, %41 ]
  %indvars.iv63 = phi i64 [ %10, %.lr.ph60.preheader ], [ %indvars.iv.next64, %41 ]
  %.03157 = phi i32 [ 1, %.lr.ph60.preheader ], [ %.1, %41 ]
  %.03256 = phi i32 [ 0, %.lr.ph60.preheader ], [ %.133, %41 ]
  %.255 = phi i32 [ %.037.lcssa, %.lr.ph60.preheader ], [ %.4, %41 ]
  %indvars.iv.next69 = add nsw i64 %indvars.iv68, -1
  %26 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv.next69 to i32
  %27 = shl nuw i32 1, %26
  %28 = and i32 %27, %0
  %.not41 = icmp eq i32 %28, 0
  %29 = add i32 %.03256, 1
  br i1 %.not41, label %41, label %.lr.ph50

.lr.ph50:                                         ; preds = %.lr.ph60
  %30 = add i32 %.03157, %26
  br label %31

31:                                               ; preds = %.lr.ph50, %36
  %indvars.iv65 = phi i64 [ %indvars.iv63, %.lr.ph50 ], [ %indvars.iv.next66, %36 ]
  %.348 = phi i32 [ %.255, %.lr.ph50 ], [ %39, %36 ]
  %32 = trunc nuw i64 %indvars.iv65 to i32
  %33 = add i32 %29, %32
  %34 = sub i32 %30, %32
  %.not42 = icmp slt i32 %33, %34
  br i1 %.not42, label %.critedge, label %36

.critedge:                                        ; preds = %31, %36
  %.3.lcssa.ph = phi i32 [ %.348, %31 ], [ %39, %36 ]
  %35 = add nsw i32 %.03157, 1
  br label %41

36:                                               ; preds = %31
  %37 = getelementptr inbounds [32 x [32 x i32]], ptr @c, i64 0, i64 %indvars.iv.next69, i64 %indvars.iv65
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  %39 = add nsw i32 %38, %.348
  %indvars.iv.next66 = add nsw i64 %indvars.iv65, -1
  %40 = icmp sgt i32 %32, 0
  br i1 %40, label %31, label %.critedge, !llvm.loop !11

41:                                               ; preds = %.lr.ph60, %.critedge
  %.4 = phi i32 [ %.3.lcssa.ph, %.critedge ], [ %.255, %.lr.ph60 ]
  %.133 = phi i32 [ %.03256, %.critedge ], [ %29, %.lr.ph60 ]
  %.1 = phi i32 [ %35, %.critedge ], [ %.03157, %.lr.ph60 ]
  %42 = icmp sgt i64 %indvars.iv68, 1
  %indvars.iv.next64 = add nsw i64 %indvars.iv63, -1
  br i1 %42, label %.lr.ph60, label %.loopexit, !llvm.loop !12

.loopexit:                                        ; preds = %41, %.preheader44, %1
  %.036 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %.037.lcssa, %.preheader44 ], [ %.4, %41 ]
  ret i32 %.036
}

; Function Attrs: mustprogress nofree nounwind willreturn memory(write)
declare double @log2(double noundef) local_unnamed_addr #1

attributes #0 = { mustprogress nofree nounwind memory(readwrite, argmem: write, inaccessiblemem: write) 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 = { mustprogress nofree nounwind willreturn memory(write) "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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}
!12 = distinct !{!12, !10}


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