; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: loj/3213.ll (Z5checki)

; 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"

@sz = external dso_local global [300001 x i32], align 16
@st = external dso_local global [19 x [300001 x i32]], align 16
@ans = external dso_local global i64, align 8

; 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 void @_Z5checki(i32 noundef %0) #1 {
  %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) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  %5 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  store i32 %5, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %6

6:                                                ; preds = %16, %1
  %7 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %8 = sext i32 %7 to i64
  %9 = getelementptr inbounds [19 x [300001 x i32]], ptr @st, i64 0, i64 %8
  %10 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %11 = sext i32 %10 to i64
  %12 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr %9, i64 0, i64 %11
  %13 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %14 = icmp ne i32 %13, 0
  br i1 %14, label %15, label %19

15:                                               ; preds = %6
  br label %16

16:                                               ; preds = %15
  %17 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %18 = add nsw i32 %17, 1
  store i32 %18, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %6, !llvm.loop !9

19:                                               ; preds = %6
  br label %20

20:                                               ; preds = %49, %19
  %21 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %22 = add nsw i32 %21, -1
  store i32 %22, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %23 = icmp sge i32 %22, 0
  br i1 %23, label %24, label %50

24:                                               ; preds = %20
  %25 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = getelementptr inbounds [19 x [300001 x i32]], ptr @st, i64 0, i64 %26
  %28 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr %27, i64 0, i64 %29
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @sz, i64 0, i64 %32
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !5
  %35 = shl i32 %34, 1
  %36 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @sz, i64 0, i64 %37
  %39 = load i32, ptr %38, align 4, !tbaa !5
  %40 = icmp sgt i32 %35, %39
  br i1 %40, label %41, label %49

41:                                               ; preds = %24
  %42 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds [19 x [300001 x i32]], ptr @st, i64 0, i64 %43
  %45 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %46 = sext i32 %45 to i64
  %47 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr %44, i64 0, i64 %46
  %48 = load i32, ptr %47, align 4, !tbaa !5
  store i32 %48, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %49

49:                                               ; preds = %41, %24
  br label %20, !llvm.loop !11

50:                                               ; preds = %20
  %51 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = load i64, ptr @ans, align 8, !tbaa !12
  %54 = add nsw i64 %53, %52
  store i64 %54, ptr @ans, align 8, !tbaa !12
  %55 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @st, i64 0, i64 %56
  %58 = load i32, ptr %57, align 4, !tbaa !5
  %59 = icmp ne i32 %58, 0
  br i1 %59, label %60, label %82

60:                                               ; preds = %50
  %61 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @st, i64 0, i64 %62
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !5
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @sz, i64 0, i64 %65
  %67 = load i32, ptr %66, align 4, !tbaa !5
  %68 = shl i32 %67, 1
  %69 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @sz, i64 0, i64 %70
  %72 = load i32, ptr %71, align 4, !tbaa !5
  %73 = icmp sge i32 %68, %72
  br i1 %73, label %74, label %82

74:                                               ; preds = %60
  %75 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @st, i64 0, i64 %76
  %78 = load i32, ptr %77, align 4, !tbaa !5
  %79 = sext i32 %78 to i64
  %80 = load i64, ptr @ans, align 8, !tbaa !12
  %81 = add nsw i64 %80, %79
  store i64 %81, ptr @ans, align 8, !tbaa !12
  br label %82

82:                                               ; preds = %74, %60, %50
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #2
  ret void
}

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 = !{!"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 = !{!13, !13, i64 0}
!13 = !{!"long long", !7, i64 0}


; 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"

@sz = external dso_local local_unnamed_addr global [300001 x i32], align 16
@st = external dso_local local_unnamed_addr global [19 x [300001 x i32]], align 16
@ans = external dso_local local_unnamed_addr global i64, align 8

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @_Z5checki(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = sext i32 %0 to i64
  br label %3

3:                                                ; preds = %3, %1
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %3 ], [ 0, %1 ]
  %4 = getelementptr inbounds [19 x [300001 x i32]], ptr @st, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 %2
  %5 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %5, 0
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  br i1 %.not, label %.preheader, label %3, !llvm.loop !9

.preheader:                                       ; preds = %3
  %.not23 = icmp eq i64 %indvars.iv, 0
  br i1 %.not23, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader
  %6 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @sz, i64 0, i64 %2
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %xtraiter = and i64 %indvars.iv, 1
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.prol.loopexit, label %.prol.loopexit.unr-lcssa

.prol.loopexit.unr-lcssa:                         ; preds = %.lr.ph
  %indvars.iv.next26.prol = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  %8 = and i64 %indvars.iv.next26.prol, 4294967294
  %9 = sext i32 %0 to i64
  %10 = getelementptr inbounds [19 x [300001 x i32]], ptr @st, i64 0, i64 %8, i64 %9
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %12 = sext i32 %11 to i64
  %13 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @sz, i64 0, i64 %12
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %15 = shl i32 %14, 1
  %16 = icmp sgt i32 %15, %7
  %spec.select.prol = select i1 %16, i32 %11, i32 %0
  br label %.prol.loopexit

.prol.loopexit:                                   ; preds = %.prol.loopexit.unr-lcssa, %.lr.ph
  %indvars.iv25.unr = phi i64 [ %indvars.iv, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next26.prol, %.prol.loopexit.unr-lcssa ]
  %.022.unr = phi i32 [ %0, %.lr.ph ], [ %spec.select.prol, %.prol.loopexit.unr-lcssa ]
  %spec.select.lcssa.unr = phi i32 [ poison, %.lr.ph ], [ %spec.select.prol, %.prol.loopexit.unr-lcssa ]
  %17 = icmp eq i64 %indvars.iv, 1
  br i1 %17, label %._crit_edge.loopexit, label %.lr.ph.new

.lr.ph.new:                                       ; preds = %.prol.loopexit, %.lr.ph.new
  %indvars.iv25 = phi i64 [ %indvars.iv.next26.1, %.lr.ph.new ], [ %indvars.iv25.unr, %.prol.loopexit ]
  %.022 = phi i32 [ %spec.select.1, %.lr.ph.new ], [ %.022.unr, %.prol.loopexit ]
  %indvars.iv.next26 = add i64 %indvars.iv25, 4294967295
  %18 = and i64 %indvars.iv.next26, 4294967295
  %19 = sext i32 %.022 to i64
  %20 = getelementptr inbounds [19 x [300001 x i32]], ptr @st, i64 0, i64 %18, i64 %19
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @sz, i64 0, i64 %22
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  %25 = shl i32 %24, 1
  %26 = icmp sgt i32 %25, %7
  %spec.select = select i1 %26, i32 %21, i32 %.022
  %indvars.iv.next26.1 = add nsw i64 %indvars.iv25, -2
  %27 = and i64 %indvars.iv.next26.1, 4294967295
  %28 = sext i32 %spec.select to i64
  %29 = getelementptr inbounds [19 x [300001 x i32]], ptr @st, i64 0, i64 %27, i64 %28
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @sz, i64 0, i64 %31
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  %34 = shl i32 %33, 1
  %35 = icmp sgt i32 %34, %7
  %spec.select.1 = select i1 %35, i32 %30, i32 %spec.select
  %36 = icmp sgt i64 %indvars.iv25, 2
  br i1 %36, label %.lr.ph.new, label %._crit_edge.loopexit, !llvm.loop !11

._crit_edge.loopexit:                             ; preds = %.lr.ph.new, %.prol.loopexit
  %spec.select.lcssa = phi i32 [ %spec.select.lcssa.unr, %.prol.loopexit ], [ %spec.select.1, %.lr.ph.new ]
  %.pre = sext i32 %spec.select.lcssa to i64
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit, %.preheader
  %.pre-phi = phi i64 [ %.pre, %._crit_edge.loopexit ], [ %2, %.preheader ]
  %37 = load i64, ptr @ans, align 8, !tbaa !12
  %38 = add nsw i64 %37, %.pre-phi
  store i64 %38, ptr @ans, align 8, !tbaa !12
  %39 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @st, i64 0, i64 %.pre-phi
  %40 = load i32, ptr %39, align 4, !tbaa !5
  %.not19 = icmp eq i32 %40, 0
  br i1 %.not19, label %50, label %41

41:                                               ; preds = %._crit_edge
  %42 = sext i32 %40 to i64
  %43 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @sz, i64 0, i64 %42
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  %45 = shl i32 %44, 1
  %46 = getelementptr inbounds [300001 x i32], ptr @sz, i64 0, i64 %2
  %47 = load i32, ptr %46, align 4, !tbaa !5
  %.not20 = icmp slt i32 %45, %47
  br i1 %.not20, label %50, label %48

48:                                               ; preds = %41
  %49 = add nsw i64 %38, %42
  store i64 %49, ptr @ans, align 8, !tbaa !12
  br label %50

50:                                               ; preds = %48, %41, %._crit_edge
  ret void
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, 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"}
!11 = distinct !{!11, !10}
!12 = !{!13, !13, i64 0}
!13 = !{!"long long", !7, i64 0}


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