; LLVM IR from MostafaTwfiq/C-DataStructures-And-Algorithms :: DataStructure/Trees/Sources (RedBlackTree)

; 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.RBNode = type { ptr, i32, ptr, ptr, ptr }

; 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: nounwind uwtable
define dso_local void @doubleBlackCase(ptr noundef %0, ptr noundef %1, ptr noundef %2) #1 {
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %2, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %11 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %12 = icmp eq ptr %11, null
  br i1 %12, label %13, label %14

13:                                               ; preds = %3
  br label %148

14:                                               ; preds = %3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #2
  %15 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %16 = getelementptr inbounds %struct.RBNode, ptr %15, i32 0, i32 3
  %17 = load ptr, ptr %16, align 8, !tbaa !9
  %18 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %19 = icmp eq ptr %17, %18
  br i1 %19, label %20, label %24

20:                                               ; preds = %14
  %21 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %22 = getelementptr inbounds %struct.RBNode, ptr %21, i32 0, i32 2
  %23 = load ptr, ptr %22, align 8, !tbaa !12
  br label %28

24:                                               ; preds = %14
  %25 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %26 = getelementptr inbounds %struct.RBNode, ptr %25, i32 0, i32 3
  %27 = load ptr, ptr %26, align 8, !tbaa !9
  br label %28

28:                                               ; preds = %24, %20
  %29 = phi ptr [ %23, %20 ], [ %27, %24 ]
  store ptr %29, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %30 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %31 = getelementptr inbounds %struct.RBNode, ptr %30, i32 0, i32 1
  %32 = load i32, ptr %31, align 8, !tbaa !13
  %33 = icmp eq i32 %32, 1
  br i1 %33, label %34, label %78

34:                                               ; preds = %28
  %35 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %36 = getelementptr inbounds %struct.RBNode, ptr %35, i32 0, i32 3
  %37 = load ptr, ptr %36, align 8, !tbaa !9
  %38 = call i32 @getNodeColor(ptr noundef %37)
  %39 = icmp eq i32 %38, 0
  br i1 %39, label %46, label %40

40:                                               ; preds = %34
  %41 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %42 = getelementptr inbounds %struct.RBNode, ptr %41, i32 0, i32 2
  %43 = load ptr, ptr %42, align 8, !tbaa !12
  %44 = call i32 @getNodeColor(ptr noundef %43)
  %45 = icmp eq i32 %44, 0
  br i1 %45, label %46, label %78

46:                                               ; preds = %40, %34
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #2
  %47 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %48 = getelementptr inbounds %struct.RBNode, ptr %47, i32 0, i32 3
  %49 = load ptr, ptr %48, align 8, !tbaa !9
  %50 = call i32 @getNodeColor(ptr noundef %49)
  %51 = icmp eq i32 %50, 0
  br i1 %51, label %52, label %56

52:                                               ; preds = %46
  %53 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %54 = getelementptr inbounds %struct.RBNode, ptr %53, i32 0, i32 3
  %55 = load ptr, ptr %54, align 8, !tbaa !9
  br label %60

56:                                               ; preds = %46
  %57 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %58 = getelementptr inbounds %struct.RBNode, ptr %57, i32 0, i32 2
  %59 = load ptr, ptr %58, align 8, !tbaa !12
  br label %60

60:                                               ; preds = %56, %52
  %61 = phi ptr [ %55, %52 ], [ %59, %56 ]
  store ptr %61, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %62 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %63 = getelementptr inbounds %struct.RBNode, ptr %62, i32 0, i32 4
  %64 = load ptr, ptr %63, align 8, !tbaa !14
  %65 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %66 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %67 = call i32 @doubleBlackCaseRotationType(ptr noundef %64, ptr noundef %65, ptr noundef %66)
  store i32 %67, ptr %9, align 4, !tbaa !15
  %68 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %69 = getelementptr inbounds %struct.RBNode, ptr %68, i32 0, i32 1
  %70 = load i32, ptr %69, align 8, !tbaa !13
  %71 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %72 = getelementptr inbounds %struct.RBNode, ptr %71, i32 0, i32 1
  store i32 %70, ptr %72, align 8, !tbaa !13
  %73 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %74 = getelementptr inbounds %struct.RBNode, ptr %73, i32 0, i32 1
  store i32 1, ptr %74, align 8, !tbaa !13
  %75 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %76 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %77 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !15
  call void @doubleBlackCasePerformRotation(ptr noundef %75, ptr noundef %76, i32 noundef %77)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #2
  br label %147

78:                                               ; preds = %40, %28
  %79 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %80 = getelementptr inbounds %struct.RBNode, ptr %79, i32 0, i32 1
  %81 = load i32, ptr %80, align 8, !tbaa !13
  %82 = icmp eq i32 %81, 0
  br i1 %82, label %83, label %123

83:                                               ; preds = %78
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %84 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %85 = getelementptr inbounds %struct.RBNode, ptr %84, i32 0, i32 3
  %86 = load ptr, ptr %85, align 8, !tbaa !9
  %87 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %88 = icmp eq ptr %86, %87
  %89 = zext i1 %88 to i64
  %90 = select i1 %88, i32 2, i32 1
  store i32 %90, ptr %10, align 4, !tbaa !15
  %91 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %92 = getelementptr inbounds %struct.RBNode, ptr %91, i32 0, i32 1
  store i32 1, ptr %92, align 8, !tbaa !13
  %93 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %94 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %95 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !15
  call void @doubleBlackCasePerformRotation(ptr noundef %93, ptr noundef %94, i32 noundef %95)
  %96 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !15
  %97 = icmp eq i32 %96, 2
  br i1 %97, label %98, label %108

98:                                               ; preds = %83
  %99 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %100 = getelementptr inbounds %struct.RBNode, ptr %99, i32 0, i32 3
  %101 = load ptr, ptr %100, align 8, !tbaa !9
  %102 = icmp ne ptr %101, null
  br i1 %102, label %103, label %108

103:                                              ; preds = %98
  %104 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %105 = getelementptr inbounds %struct.RBNode, ptr %104, i32 0, i32 3
  %106 = load ptr, ptr %105, align 8, !tbaa !9
  %107 = getelementptr inbounds %struct.RBNode, ptr %106, i32 0, i32 1
  store i32 0, ptr %107, align 8, !tbaa !13
  br label %122

108:                                              ; preds = %98, %83
  %109 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !15
  %110 = icmp eq i32 %109, 1
  br i1 %110, label %111, label %121

111:                                              ; preds = %108
  %112 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %113 = getelementptr inbounds %struct.RBNode, ptr %112, i32 0, i32 2
  %114 = load ptr, ptr %113, align 8, !tbaa !12
  %115 = icmp ne ptr %114, null
  br i1 %115, label %116, label %121

116:                                              ; preds = %111
  %117 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %118 = getelementptr inbounds %struct.RBNode, ptr %117, i32 0, i32 2
  %119 = load ptr, ptr %118, align 8, !tbaa !12
  %120 = getelementptr inbounds %struct.RBNode, ptr %119, i32 0, i32 1
  store i32 0, ptr %120, align 8, !tbaa !13
  br label %121

121:                                              ; preds = %116, %111, %108
  br label %122

122:                                              ; preds = %121, %103
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %146

123:                                              ; preds = %78
  %124 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %125 = getelementptr inbounds %struct.RBNode, ptr %124, i32 0, i32 1
  %126 = load i32, ptr %125, align 8, !tbaa !13
  %127 = icmp eq i32 %126, 1
  br i1 %127, label %128, label %145

128:                                              ; preds = %123
  %129 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %130 = getelementptr inbounds %struct.RBNode, ptr %129, i32 0, i32 1
  store i32 0, ptr %130, align 8, !tbaa !13
  %131 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %132 = getelementptr inbounds %struct.RBNode, ptr %131, i32 0, i32 1
  %133 = load i32, ptr %132, align 8, !tbaa !13
  %134 = icmp eq i32 %133, 1
  br i1 %134, label %135, label %141

135:                                              ; preds = %128
  %136 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %137 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %138 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %139 = getelementptr inbounds %struct.RBNode, ptr %138, i32 0, i32 4
  %140 = load ptr, ptr %139, align 8, !tbaa !14
  call void @doubleBlackCase(ptr noundef %136, ptr noundef %137, ptr noundef %140)
  br label %144

141:                                              ; preds = %128
  %142 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %143 = getelementptr inbounds %struct.RBNode, ptr %142, i32 0, i32 1
  store i32 1, ptr %143, align 8, !tbaa !13
  br label %144

144:                                              ; preds = %141, %135
  br label %145

145:                                              ; preds = %144, %123
  br label %146

146:                                              ; preds = %145, %122
  br label %147

147:                                              ; preds = %146, %60
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #2
  br label %148

148:                                              ; preds = %147, %13
  ret void
}

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @getNodeColor(ptr noundef) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @doubleBlackCaseRotationType(ptr noundef, ptr noundef, ptr noundef) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local void @doubleBlackCasePerformRotation(ptr noundef, ptr noundef, i32 noundef) #1

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !6, i64 24}
!10 = !{!"RBNode", !6, i64 0, !11, i64 8, !6, i64 16, !6, i64 24, !6, i64 32}
!11 = !{!"int", !7, i64 0}
!12 = !{!10, !6, i64 16}
!13 = !{!10, !11, i64 8}
!14 = !{!10, !6, i64 32}
!15 = !{!11, !11, 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"

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @doubleBlackCase(ptr noundef %0, ptr noundef readnone %1, ptr noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = icmp eq ptr %2, null
  br i1 %4, label %.loopexit, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %3, %tailrecurse
  %.tr4663 = phi ptr [ %58, %tailrecurse ], [ %2, %3 ]
  %.tr4562 = phi ptr [ %.tr4663, %tailrecurse ], [ %1, %3 ]
  %5 = getelementptr inbounds i8, ptr %.tr4663, i64 24
  %6 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %7 = icmp eq ptr %6, %.tr4562
  br i1 %7, label %8, label %11

8:                                                ; preds = %.lr.ph
  %9 = getelementptr inbounds i8, ptr %.tr4663, i64 16
  %10 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !11
  br label %11

11:                                               ; preds = %.lr.ph, %8
  %12 = phi ptr [ %10, %8 ], [ %6, %.lr.ph ]
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %12, i64 8
  %14 = load i32, ptr %13, align 8, !tbaa !12
  %15 = icmp eq i32 %14, 1
  br i1 %15, label %16, label %39

16:                                               ; preds = %11
  %17 = getelementptr inbounds i8, ptr %12, i64 24
  %18 = load ptr, ptr %17, align 8, !tbaa !5
  %19 = tail call i32 @getNodeColor(ptr noundef %18)
  %20 = icmp eq i32 %19, 0
  br i1 %20, label %26, label %21

21:                                               ; preds = %16
  %22 = getelementptr inbounds i8, ptr %12, i64 16
  %23 = load ptr, ptr %22, align 8, !tbaa !11
  %24 = tail call i32 @getNodeColor(ptr noundef %23)
  %25 = icmp eq i32 %24, 0
  br i1 %25, label %26, label %thread-pre-split

26:                                               ; preds = %21, %16
  %27 = getelementptr inbounds i8, ptr %12, i64 24
  %28 = load ptr, ptr %27, align 8, !tbaa !5
  %29 = tail call i32 @getNodeColor(ptr noundef %28)
  %30 = icmp eq i32 %29, 0
  %31 = getelementptr inbounds i8, ptr %12, i64 16
  %.in = select i1 %30, ptr %27, ptr %31
  %32 = load ptr, ptr %.in, align 8, !tbaa !13
  %33 = getelementptr inbounds i8, ptr %12, i64 32
  %34 = load ptr, ptr %33, align 8, !tbaa !14
  %35 = tail call i32 @doubleBlackCaseRotationType(ptr noundef %34, ptr noundef nonnull %12, ptr noundef %32)
  %36 = getelementptr inbounds i8, ptr %.tr4663, i64 8
  %37 = load i32, ptr %36, align 8, !tbaa !12
  %38 = getelementptr inbounds i8, ptr %32, i64 8
  store i32 %37, ptr %38, align 8, !tbaa !12
  store i32 1, ptr %36, align 8, !tbaa !12
  tail call void @doubleBlackCasePerformRotation(ptr noundef %0, ptr noundef nonnull %.tr4663, i32 noundef %35)
  br label %.loopexit

thread-pre-split:                                 ; preds = %21
  %.pr = load i32, ptr %13, align 8, !tbaa !12
  br label %39

39:                                               ; preds = %thread-pre-split, %11
  %40 = phi i32 [ %.pr, %thread-pre-split ], [ %14, %11 ]
  switch i32 %40, label %.loopexit [
    i32 0, label %41
    i32 1, label %53
  ]

41:                                               ; preds = %39
  %42 = getelementptr inbounds i8, ptr %.tr4663, i64 24
  %43 = load ptr, ptr %42, align 8, !tbaa !5
  %.not43 = icmp eq ptr %43, %12
  %44 = select i1 %.not43, i32 2, i32 1
  store i32 1, ptr %13, align 8, !tbaa !12
  tail call void @doubleBlackCasePerformRotation(ptr noundef %0, ptr noundef nonnull %.tr4663, i32 noundef %44)
  br i1 %.not43, label %45, label %.critedge

45:                                               ; preds = %41
  %46 = load ptr, ptr %42, align 8, !tbaa !5
  %.not = icmp eq ptr %46, null
  br i1 %.not, label %.loopexit, label %47

47:                                               ; preds = %45
  %48 = getelementptr inbounds i8, ptr %46, i64 8
  store i32 0, ptr %48, align 8, !tbaa !12
  br label %.loopexit

.critedge:                                        ; preds = %41
  %49 = getelementptr inbounds i8, ptr %.tr4663, i64 16
  %50 = load ptr, ptr %49, align 8, !tbaa !11
  %.not44 = icmp eq ptr %50, null
  br i1 %.not44, label %.loopexit, label %51

51:                                               ; preds = %.critedge
  %52 = getelementptr inbounds i8, ptr %50, i64 8
  store i32 0, ptr %52, align 8, !tbaa !12
  br label %.loopexit

53:                                               ; preds = %39
  store i32 0, ptr %13, align 8, !tbaa !12
  %54 = getelementptr inbounds i8, ptr %.tr4663, i64 8
  %55 = load i32, ptr %54, align 8, !tbaa !12
  %56 = icmp eq i32 %55, 1
  br i1 %56, label %tailrecurse, label %60

tailrecurse:                                      ; preds = %53
  %57 = getelementptr inbounds i8, ptr %.tr4663, i64 32
  %58 = load ptr, ptr %57, align 8, !tbaa !14
  %59 = icmp eq ptr %58, null
  br i1 %59, label %.loopexit, label %.lr.ph

60:                                               ; preds = %53
  %61 = getelementptr inbounds i8, ptr %.tr4663, i64 8
  store i32 1, ptr %61, align 8, !tbaa !12
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %tailrecurse, %39, %3, %45, %26, %60, %.critedge, %51, %47
  ret void
}

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @getNodeColor(ptr noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @doubleBlackCaseRotationType(ptr noundef, ptr noundef, ptr noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local void @doubleBlackCasePerformRotation(ptr noundef, ptr noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

attributes #0 = { 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" }

!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, !7, i64 24}
!6 = !{!"RBNode", !7, i64 0, !10, i64 8, !7, i64 16, !7, i64 24, !7, i64 32}
!7 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!"int", !8, i64 0}
!11 = !{!6, !7, i64 16}
!12 = !{!6, !10, i64 8}
!13 = !{!7, !7, i64 0}
!14 = !{!6, !7, i64 32}


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