; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: projecteuler/615.ll (Z5printi)

; 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.Node = type { double, i32, i32, i32, i32 }

@que = external dso_local global [8000001 x %struct.Node], align 16
@.str = external hidden unnamed_addr constant [4 x i8], align 1

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z5printi(i32 noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #3
  store i32 1, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %5

5:                                                ; preds = %22, %1
  %6 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %7 = sext i32 %6 to i64
  %8 = getelementptr inbounds [8000001 x %struct.Node], ptr @que, i64 0, i64 %7
  %9 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %8, i32 0, i32 2
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %11 = icmp sgt i32 %10, 1000000
  br i1 %11, label %12, label %28

12:                                               ; preds = %5
  %13 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %14 = shl i32 %13, 1
  store i32 %14, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %15 = icmp sge i32 %14, 123454321
  br i1 %15, label %16, label %20

16:                                               ; preds = %12
  %17 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %18 = sub nsw i32 %17, 123454321
  store i32 %18, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %19 = icmp ne i32 %18, 0
  br label %20

20:                                               ; preds = %16, %12
  %21 = phi i1 [ false, %12 ], [ %19, %16 ]
  br label %22

22:                                               ; preds = %20
  %23 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds [8000001 x %struct.Node], ptr @que, i64 0, i64 %24
  %26 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %25, i32 0, i32 1
  %27 = load i32, ptr %26, align 8, !tbaa !12
  store i32 %27, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br label %5, !llvm.loop !13

28:                                               ; preds = %5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #3
  %29 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds [8000001 x %struct.Node], ptr @que, i64 0, i64 %30
  %32 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %31, i32 0, i32 2
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !9
  store i32 %33, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %34

34:                                               ; preds = %48, %28
  %35 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %36 = icmp slt i32 %35, 1000000
  br i1 %36, label %38, label %37

37:                                               ; preds = %34
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #3
  br label %51

38:                                               ; preds = %34
  %39 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %40 = shl i32 %39, 1
  store i32 %40, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %41 = icmp sge i32 %40, 123454321
  br i1 %41, label %42, label %46

42:                                               ; preds = %38
  %43 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %44 = sub nsw i32 %43, 123454321
  store i32 %44, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %45 = icmp ne i32 %44, 0
  br label %46

46:                                               ; preds = %42, %38
  %47 = phi i1 [ false, %38 ], [ %45, %42 ]
  br label %48

48:                                               ; preds = %46
  %49 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %50 = add nsw i32 %49, 1
  store i32 %50, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %34, !llvm.loop !15

51:                                               ; preds = %37
  br label %52

52:                                               ; preds = %96, %51
  %53 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %54 = icmp sgt i32 %53, 0
  br i1 %54, label %55, label %102

55:                                               ; preds = %52
  %56 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = getelementptr inbounds [8000001 x %struct.Node], ptr @que, i64 0, i64 %59
  %61 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %60, i32 0, i32 3
  %62 = load i32, ptr %61, align 8, !tbaa !16
  %63 = sext i32 %62 to i64
  %64 = mul nsw i64 %57, %63
  %65 = srem i64 %64, 123454321
  %66 = trunc i64 %65 to i32
  store i32 %66, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %67

67:                                               ; preds = %89, %55
  %68 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %69 = icmp sgt i32 %68, 0
  br i1 %69, label %70, label %86

70:                                               ; preds = %67
  %71 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %72 = sext i32 %71 to i64
  %73 = getelementptr inbounds [8000001 x %struct.Node], ptr @que, i64 0, i64 %72
  %74 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %73, i32 0, i32 2
  %75 = load i32, ptr %74, align 4, !tbaa !9
  %76 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %77 = sext i32 %76 to i64
  %78 = getelementptr inbounds [8000001 x %struct.Node], ptr @que, i64 0, i64 %77
  %79 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %78, i32 0, i32 1
  %80 = load i32, ptr %79, align 8, !tbaa !12
  %81 = sext i32 %80 to i64
  %82 = getelementptr inbounds [8000001 x %struct.Node], ptr @que, i64 0, i64 %81
  %83 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %82, i32 0, i32 2
  %84 = load i32, ptr %83, align 4, !tbaa !9
  %85 = icmp eq i32 %75, %84
  br label %86

86:                                               ; preds = %70, %67
  %87 = phi i1 [ false, %67 ], [ %85, %70 ]
  br i1 %87, label %88, label %95

88:                                               ; preds = %86
  br label %89

89:                                               ; preds = %88
  %90 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %91 = sext i32 %90 to i64
  %92 = getelementptr inbounds [8000001 x %struct.Node], ptr @que, i64 0, i64 %91
  %93 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %92, i32 0, i32 1
  %94 = load i32, ptr %93, align 8, !tbaa !12
  store i32 %94, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br label %67, !llvm.loop !17

95:                                               ; preds = %86
  br label %96

96:                                               ; preds = %95
  %97 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %98 = sext i32 %97 to i64
  %99 = getelementptr inbounds [8000001 x %struct.Node], ptr @que, i64 0, i64 %98
  %100 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %99, i32 0, i32 1
  %101 = load i32, ptr %100, align 8, !tbaa !12
  store i32 %101, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br label %52, !llvm.loop !18

102:                                              ; preds = %52
  %103 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %104 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @.str, i32 noundef %103)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #3
  ret void
}

; 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

declare i32 @printf(ptr noundef, ...) #2

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 = { "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 = !{!10, !6, i64 12}
!10 = !{!"_ZTS4Node", !11, i64 0, !6, i64 8, !6, i64 12, !6, i64 16, !6, i64 20}
!11 = !{!"double", !7, i64 0}
!12 = !{!10, !6, i64 8}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!15 = distinct !{!15, !14}
!16 = !{!10, !6, i64 16}
!17 = distinct !{!17, !14}
!18 = distinct !{!18, !14}


; 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.Node = type { double, i32, i32, i32, i32 }

@que = external dso_local local_unnamed_addr global [8000001 x %struct.Node], align 16
@.str = external hidden unnamed_addr constant [4 x i8], align 1

; Function Attrs: mustprogress nofree nounwind uwtable
define dso_local void @_Z5printi(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = sext i32 %0 to i64
  %3 = getelementptr inbounds [8000001 x %struct.Node], ptr @que, i64 0, i64 %2, i32 2
  %4 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %5 = icmp sgt i32 %4, 1000000
  br i1 %5, label %.lr.ph, label %.preheader28

.preheader28:                                     ; preds = %.lr.ph, %1
  %.019.lcssa = phi i32 [ %0, %1 ], [ %19, %.lr.ph ]
  %.018.lcssa = phi i32 [ 1, %1 ], [ %spec.select, %.lr.ph ]
  %.lcssa = phi i32 [ %4, %1 ], [ %22, %.lr.ph ]
  %6 = icmp slt i32 %.lcssa, 1000000
  br i1 %6, label %.lr.ph34.preheader, label %.preheader

.lr.ph34.preheader:                               ; preds = %.preheader28
  %7 = sub i32 0, %.lcssa
  %xtraiter = and i32 %7, 3
  %lcmp.mod.not = icmp eq i32 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.lr.ph34.prol.loopexit, label %.lr.ph34.prol

.lr.ph34.prol:                                    ; preds = %.lr.ph34.preheader, %.lr.ph34.prol
  %.033.prol = phi i32 [ %11, %.lr.ph34.prol ], [ %.lcssa, %.lr.ph34.preheader ]
  %.232.prol = phi i32 [ %spec.select27.prol, %.lr.ph34.prol ], [ %.018.lcssa, %.lr.ph34.preheader ]
  %prol.iter = phi i32 [ %prol.iter.next, %.lr.ph34.prol ], [ 0, %.lr.ph34.preheader ]
  %8 = shl i32 %.232.prol, 1
  %9 = icmp sgt i32 %8, 123454320
  %10 = add nsw i32 %8, -123454321
  %spec.select27.prol = select i1 %9, i32 %10, i32 %8
  %11 = add i32 %.033.prol, 1
  %prol.iter.next = add i32 %prol.iter, 1
  %prol.iter.cmp.not = icmp eq i32 %prol.iter.next, %xtraiter
  br i1 %prol.iter.cmp.not, label %.lr.ph34.prol.loopexit, label %.lr.ph34.prol, !llvm.loop !11

.lr.ph34.prol.loopexit:                           ; preds = %.lr.ph34.prol, %.lr.ph34.preheader
  %spec.select27.lcssa.unr = phi i32 [ poison, %.lr.ph34.preheader ], [ %spec.select27.prol, %.lr.ph34.prol ]
  %.033.unr = phi i32 [ %.lcssa, %.lr.ph34.preheader ], [ %11, %.lr.ph34.prol ]
  %.232.unr = phi i32 [ %.018.lcssa, %.lr.ph34.preheader ], [ %spec.select27.prol, %.lr.ph34.prol ]
  %12 = add i32 %.lcssa, -999997
  %13 = icmp ult i32 %12, 3
  br i1 %13, label %.preheader, label %.lr.ph34

.lr.ph:                                           ; preds = %1, %.lr.ph
  %14 = phi i64 [ %20, %.lr.ph ], [ %2, %1 ]
  %.01829 = phi i32 [ %spec.select, %.lr.ph ], [ 1, %1 ]
  %15 = shl i32 %.01829, 1
  %16 = icmp sgt i32 %15, 123454320
  %17 = add nsw i32 %15, -123454321
  %spec.select = select i1 %16, i32 %17, i32 %15
  %18 = getelementptr inbounds [8000001 x %struct.Node], ptr @que, i64 0, i64 %14, i32 1
  %19 = load i32, ptr %18, align 8, !tbaa !13
  %20 = sext i32 %19 to i64
  %21 = getelementptr inbounds [8000001 x %struct.Node], ptr @que, i64 0, i64 %20, i32 2
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %23 = icmp sgt i32 %22, 1000000
  br i1 %23, label %.lr.ph, label %.preheader28, !llvm.loop !14

.preheader:                                       ; preds = %.lr.ph34.prol.loopexit, %.lr.ph34, %.preheader28
  %.2.lcssa = phi i32 [ %.018.lcssa, %.preheader28 ], [ %spec.select27.lcssa.unr, %.lr.ph34.prol.loopexit ], [ %spec.select27.3, %.lr.ph34 ]
  %24 = icmp sgt i32 %.019.lcssa, 0
  br i1 %24, label %.lr.ph38, label %._crit_edge

.lr.ph34:                                         ; preds = %.lr.ph34.prol.loopexit, %.lr.ph34
  %.033 = phi i32 [ %40, %.lr.ph34 ], [ %.033.unr, %.lr.ph34.prol.loopexit ]
  %.232 = phi i32 [ %spec.select27.3, %.lr.ph34 ], [ %.232.unr, %.lr.ph34.prol.loopexit ]
  %25 = shl i32 %.232, 1
  %26 = icmp sgt i32 %25, 123454320
  %27 = shl i32 %.232, 2
  %28 = add i32 %27, -246908642
  %29 = select i1 %26, i32 %28, i32 %27
  %30 = icmp sgt i32 %29, 123454320
  %31 = shl i32 %29, 1
  %32 = add i32 %31, -246908642
  %33 = select i1 %30, i32 %32, i32 %31
  %34 = icmp sgt i32 %33, 123454320
  %35 = shl i32 %33, 1
  %36 = add i32 %35, -246908642
  %37 = select i1 %34, i32 %36, i32 %35
  %38 = icmp sgt i32 %37, 123454320
  %39 = add nsw i32 %37, -123454321
  %spec.select27.3 = select i1 %38, i32 %39, i32 %37
  %40 = add i32 %.033, 4
  %exitcond.not.3 = icmp eq i32 %40, 1000000
  br i1 %exitcond.not.3, label %.preheader, label %.lr.ph34, !llvm.loop !16

.lr.ph38:                                         ; preds = %.preheader, %.critedge
  %.437 = phi i32 [ %48, %.critedge ], [ %.2.lcssa, %.preheader ]
  %.12036 = phi i32 [ %62, %.critedge ], [ %.019.lcssa, %.preheader ]
  %41 = sext i32 %.437 to i64
  %42 = zext nneg i32 %.12036 to i64
  %43 = getelementptr inbounds [8000001 x %struct.Node], ptr @que, i64 0, i64 %42, i32 3
  %44 = load i32, ptr %43, align 8, !tbaa !17
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = mul nsw i64 %45, %41
  %47 = srem i64 %46, 123454321
  %48 = trunc nsw i64 %47 to i32
  br label %49

49:                                               ; preds = %51, %.lr.ph38
  %.221 = phi i32 [ %.12036, %.lr.ph38 ], [ %57, %51 ]
  %50 = icmp sgt i32 %.221, 0
  br i1 %50, label %51, label %..critedge_crit_edge

..critedge_crit_edge:                             ; preds = %49
  %.phi.trans.insert = sext i32 %.221 to i64
  %.phi.trans.insert43 = getelementptr inbounds [8000001 x %struct.Node], ptr @que, i64 0, i64 %.phi.trans.insert, i32 1
  %.pre = load i32, ptr %.phi.trans.insert43, align 8, !tbaa !13
  br label %.critedge

51:                                               ; preds = %49
  %52 = zext nneg i32 %.221 to i64
  %53 = getelementptr inbounds [8000001 x %struct.Node], ptr @que, i64 0, i64 %52
  %54 = getelementptr inbounds i8, ptr %53, i64 12
  %55 = load i32, ptr %54, align 4, !tbaa !5
  %56 = getelementptr inbounds i8, ptr %53, i64 8
  %57 = load i32, ptr %56, align 8, !tbaa !13
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds [8000001 x %struct.Node], ptr @que, i64 0, i64 %58, i32 2
  %60 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !5
  %61 = icmp eq i32 %55, %60
  br i1 %61, label %49, label %.critedge, !llvm.loop !18

.critedge:                                        ; preds = %51, %..critedge_crit_edge
  %62 = phi i32 [ %.pre, %..critedge_crit_edge ], [ %57, %51 ]
  %63 = icmp sgt i32 %62, 0
  br i1 %63, label %.lr.ph38, label %._crit_edge, !llvm.loop !19

._crit_edge:                                      ; preds = %.critedge, %.preheader
  %.4.lcssa = phi i32 [ %.2.lcssa, %.preheader ], [ %48, %.critedge ]
  %64 = tail call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str, i32 noundef %.4.lcssa)
  ret void
}

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @printf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #1

attributes #0 = { mustprogress nofree 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 = { nofree 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" }

!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, !10, i64 12}
!6 = !{!"_ZTS4Node", !7, i64 0, !10, i64 8, !10, i64 12, !10, i64 16, !10, i64 20}
!7 = !{!"double", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!10 = !{!"int", !8, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.unroll.disable"}
!13 = !{!6, !10, i64 8}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!16 = distinct !{!16, !15}
!17 = !{!6, !10, i64 16}
!18 = distinct !{!18, !15}
!19 = distinct !{!19, !15}


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