; LLVM IR from AllAlgorithms/c :: algorithms/searching (dfs_bfs)

; 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"

@front = external dso_local global i32, align 4
@.str.4 = external hidden unnamed_addr constant [4 x i8], align 1
@adj = external dso_local global [10 x [10 x i32]], align 16

declare i32 @printf(ptr noundef, ...) #0

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

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @delete() #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @bfs(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #1 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #3
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %7

7:                                                ; preds = %15, %2
  %8 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %9 = icmp slt i32 %8, 10
  br i1 %9, label %10, label %18

10:                                               ; preds = %7
  %11 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %12 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %13 = sext i32 %12 to i64
  %14 = getelementptr inbounds i32, ptr %11, i64 %13
  store i32 0, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  br label %15

15:                                               ; preds = %10
  %16 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %17 = add nsw i32 %16, 1
  store i32 %17, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %7, !llvm.loop !11

18:                                               ; preds = %7
  %19 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  call void @add(i32 noundef %19)
  %20 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %21 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @.str.4, i32 noundef %20)
  %22 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %23 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 %24
  store i32 1, ptr %25, align 4, !tbaa !9
  %26 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %27 = getelementptr inbounds i32, ptr %26, i64 0
  store i32 1, ptr %27, align 4, !tbaa !9
  br label %28

28:                                               ; preds = %72, %18
  %29 = load i32, ptr @front, align 4, !tbaa !9
  %30 = icmp ne i32 %29, -1
  br i1 %30, label %31, label %73

31:                                               ; preds = %28
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %32

32:                                               ; preds = %54, %31
  %33 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %34 = icmp slt i32 %33, 10
  br i1 %34, label %35, label %57

35:                                               ; preds = %32
  %36 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = getelementptr inbounds [10 x [10 x i32]], ptr @adj, i64 0, i64 %37
  %39 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %38, i64 0, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !9
  %43 = icmp eq i32 %42, 1
  br i1 %43, label %44, label %53

44:                                               ; preds = %35
  %45 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %46 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds i32, ptr %45, i64 %47
  %49 = load i32, ptr %48, align 4, !tbaa !9
  %50 = icmp eq i32 %49, 0
  br i1 %50, label %51, label %53

51:                                               ; preds = %44
  %52 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @add(i32 noundef %52)
  br label %53

53:                                               ; preds = %51, %44, %35
  br label %54

54:                                               ; preds = %53
  %55 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %56 = add nsw i32 %55, 1
  store i32 %56, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %32, !llvm.loop !13

57:                                               ; preds = %32
  %58 = call i32 @delete()
  store i32 %58, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %59 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %60 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = getelementptr inbounds i32, ptr %59, i64 %61
  %63 = load i32, ptr %62, align 4, !tbaa !9
  %64 = icmp eq i32 %63, 0
  br i1 %64, label %65, label %72

65:                                               ; preds = %57
  %66 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %67 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @.str.4, i32 noundef %66)
  %68 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %69 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds i32, ptr %68, i64 %70
  store i32 1, ptr %71, align 4, !tbaa !9
  br label %72

72:                                               ; preds = %65, %57
  br label %28, !llvm.loop !14

73:                                               ; preds = %28
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #3
  ret void
}

attributes #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 = { 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 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}
!14 = distinct !{!14, !12}


; 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"

@front = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@.str.4 = external hidden unnamed_addr constant [4 x i8], align 1
@adj = external dso_local local_unnamed_addr global [10 x [10 x i32]], align 16

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @printf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local void @add(i32 noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @delete() local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @bfs(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #1 {
  tail call void @llvm.memset.p0.i64(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(40) %0, i8 0, i64 40, i1 false), !tbaa !5
  tail call void @add(i32 noundef %1)
  %3 = tail call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.4, i32 noundef %1)
  %4 = sext i32 %1 to i64
  %5 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %4
  store i32 1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 1, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %6 = load i32, ptr @front, align 4, !tbaa !5
  %.not23 = icmp eq i32 %6, -1
  br i1 %.not23, label %._crit_edge, label %.preheader.preheader

.preheader.preheader:                             ; preds = %2
  %7 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  %8 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %9 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 12
  %10 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %11 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 20
  %12 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 24
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 28
  %14 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 32
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 36
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.preheader, %104
  %.024 = phi i32 [ %97, %104 ], [ %1, %.preheader.preheader ]
  %16 = sext i32 %.024 to i64
  %17 = getelementptr inbounds [10 x [10 x i32]], ptr @adj, i64 0, i64 %16, i64 0
  %18 = load i32, ptr %17, align 8, !tbaa !5
  %19 = icmp eq i32 %18, 1
  br i1 %19, label %20, label %24

20:                                               ; preds = %.preheader
  %21 = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %22 = icmp eq i32 %21, 0
  br i1 %22, label %23, label %24

23:                                               ; preds = %20
  tail call void @add(i32 noundef 0)
  br label %24

24:                                               ; preds = %.preheader, %20, %23
  %25 = getelementptr inbounds [10 x [10 x i32]], ptr @adj, i64 0, i64 %16, i64 1
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %27 = icmp eq i32 %26, 1
  br i1 %27, label %28, label %32

28:                                               ; preds = %24
  %29 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %30 = icmp eq i32 %29, 0
  br i1 %30, label %31, label %32

31:                                               ; preds = %28
  tail call void @add(i32 noundef 1)
  br label %32

32:                                               ; preds = %31, %28, %24
  %33 = getelementptr inbounds [10 x [10 x i32]], ptr @adj, i64 0, i64 %16, i64 2
  %34 = load i32, ptr %33, align 8, !tbaa !5
  %35 = icmp eq i32 %34, 1
  br i1 %35, label %36, label %40

36:                                               ; preds = %32
  %37 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %38 = icmp eq i32 %37, 0
  br i1 %38, label %39, label %40

39:                                               ; preds = %36
  tail call void @add(i32 noundef 2)
  br label %40

40:                                               ; preds = %39, %36, %32
  %41 = getelementptr inbounds [10 x [10 x i32]], ptr @adj, i64 0, i64 %16, i64 3
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !5
  %43 = icmp eq i32 %42, 1
  br i1 %43, label %44, label %48

44:                                               ; preds = %40
  %45 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %46 = icmp eq i32 %45, 0
  br i1 %46, label %47, label %48

47:                                               ; preds = %44
  tail call void @add(i32 noundef 3)
  br label %48

48:                                               ; preds = %47, %44, %40
  %49 = getelementptr inbounds [10 x [10 x i32]], ptr @adj, i64 0, i64 %16, i64 4
  %50 = load i32, ptr %49, align 8, !tbaa !5
  %51 = icmp eq i32 %50, 1
  br i1 %51, label %52, label %56

52:                                               ; preds = %48
  %53 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %54 = icmp eq i32 %53, 0
  br i1 %54, label %55, label %56

55:                                               ; preds = %52
  tail call void @add(i32 noundef 4)
  br label %56

56:                                               ; preds = %55, %52, %48
  %57 = getelementptr inbounds [10 x [10 x i32]], ptr @adj, i64 0, i64 %16, i64 5
  %58 = load i32, ptr %57, align 4, !tbaa !5
  %59 = icmp eq i32 %58, 1
  br i1 %59, label %60, label %64

60:                                               ; preds = %56
  %61 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %62 = icmp eq i32 %61, 0
  br i1 %62, label %63, label %64

63:                                               ; preds = %60
  tail call void @add(i32 noundef 5)
  br label %64

64:                                               ; preds = %63, %60, %56
  %65 = getelementptr inbounds [10 x [10 x i32]], ptr @adj, i64 0, i64 %16, i64 6
  %66 = load i32, ptr %65, align 8, !tbaa !5
  %67 = icmp eq i32 %66, 1
  br i1 %67, label %68, label %72

68:                                               ; preds = %64
  %69 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %70 = icmp eq i32 %69, 0
  br i1 %70, label %71, label %72

71:                                               ; preds = %68
  tail call void @add(i32 noundef 6)
  br label %72

72:                                               ; preds = %71, %68, %64
  %73 = getelementptr inbounds [10 x [10 x i32]], ptr @adj, i64 0, i64 %16, i64 7
  %74 = load i32, ptr %73, align 4, !tbaa !5
  %75 = icmp eq i32 %74, 1
  br i1 %75, label %76, label %80

76:                                               ; preds = %72
  %77 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %78 = icmp eq i32 %77, 0
  br i1 %78, label %79, label %80

79:                                               ; preds = %76
  tail call void @add(i32 noundef 7)
  br label %80

80:                                               ; preds = %79, %76, %72
  %81 = getelementptr inbounds [10 x [10 x i32]], ptr @adj, i64 0, i64 %16, i64 8
  %82 = load i32, ptr %81, align 8, !tbaa !5
  %83 = icmp eq i32 %82, 1
  br i1 %83, label %84, label %88

84:                                               ; preds = %80
  %85 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %86 = icmp eq i32 %85, 0
  br i1 %86, label %87, label %88

87:                                               ; preds = %84
  tail call void @add(i32 noundef 8)
  br label %88

88:                                               ; preds = %87, %84, %80
  %89 = getelementptr inbounds [10 x [10 x i32]], ptr @adj, i64 0, i64 %16, i64 9
  %90 = load i32, ptr %89, align 4, !tbaa !5
  %91 = icmp eq i32 %90, 1
  br i1 %91, label %92, label %96

92:                                               ; preds = %88
  %93 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %94 = icmp eq i32 %93, 0
  br i1 %94, label %95, label %96

95:                                               ; preds = %92
  tail call void @add(i32 noundef 9)
  br label %96

96:                                               ; preds = %95, %92, %88
  %97 = tail call i32 @delete()
  %98 = sext i32 %97 to i64
  %99 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %98
  %100 = load i32, ptr %99, align 4, !tbaa !5
  %101 = icmp eq i32 %100, 0
  br i1 %101, label %102, label %104

102:                                              ; preds = %96
  %103 = tail call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.4, i32 noundef %97)
  store i32 1, ptr %99, align 4, !tbaa !5
  br label %104

104:                                              ; preds = %102, %96
  %105 = load i32, ptr @front, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %105, -1
  br i1 %.not, label %._crit_edge, label %.preheader, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %104, %2
  ret void
}

; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write)
declare void @llvm.memset.p0.i64(ptr nocapture writeonly, i8, i64, i1 immarg) #2

attributes #0 = { 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" }
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 = { nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write) }

!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/C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferAlignmentPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LICMPass,LoopIdiomRecognizePass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass