; LLVM IR from LoupVaillant/Monocypher-Utils :: src (getopt)

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

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i32 @getopt_next(ptr noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca i8, align 1
  %9 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %10 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %11 = getelementptr inbounds %struct.getopt_ctx, ptr %10, i32 0, i32 2
  %12 = load i32, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %13 = icmp eq i32 %12, 0
  br i1 %13, label %14, label %71

14:                                               ; preds = %1
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  %15 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %16 = getelementptr inbounds %struct.getopt_ctx, ptr %15, i32 0, i32 3
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !12
  store i32 %17, ptr %4, align 4, !tbaa !13
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %5) #2
  %18 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %19 = getelementptr inbounds %struct.getopt_ctx, ptr %18, i32 0, i32 1
  %20 = load ptr, ptr %19, align 8, !tbaa !14
  store ptr %20, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  br label %21

21:                                               ; preds = %46, %14
  %22 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !13
  %23 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %24 = getelementptr inbounds %struct.getopt_ctx, ptr %23, i32 0, i32 0
  %25 = load i32, ptr %24, align 8, !tbaa !15
  %26 = icmp slt i32 %22, %25
  br i1 %26, label %27, label %44

27:                                               ; preds = %21
  %28 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %29 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !13
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds ptr, ptr %28, i64 %30
  %32 = load ptr, ptr %31, align 8, !tbaa !5
  %33 = getelementptr inbounds i8, ptr %32, i64 0
  %34 = load i8, ptr %33, align 1, !tbaa !16
  %35 = sext i8 %34 to i32
  %36 = icmp ne i32 %35, 45
  br i1 %36, label %42, label %37

37:                                               ; preds = %27
  %38 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !13
  %40 = call i32 @is_dash(ptr noundef %38, i32 noundef %39)
  %41 = icmp ne i32 %40, 0
  br label %42

42:                                               ; preds = %37, %27
  %43 = phi i1 [ true, %27 ], [ %41, %37 ]
  br label %44

44:                                               ; preds = %42, %21
  %45 = phi i1 [ false, %21 ], [ %43, %42 ]
  br i1 %45, label %46, label %49

46:                                               ; preds = %44
  %47 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !13
  %48 = add nsw i32 %47, 1
  store i32 %48, ptr %4, align 4, !tbaa !13
  br label %21, !llvm.loop !17

49:                                               ; preds = %44
  %50 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !13
  %51 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %52 = getelementptr inbounds %struct.getopt_ctx, ptr %51, i32 0, i32 0
  %53 = load i32, ptr %52, align 8, !tbaa !15
  %54 = icmp eq i32 %50, %53
  br i1 %54, label %55, label %56

55:                                               ; preds = %49
  store i32 -1, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %68

56:                                               ; preds = %49
  %57 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %58 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !13
  %59 = call i32 @is_double_dash(ptr noundef %57, i32 noundef %58)
  %60 = icmp ne i32 %59, 0
  br i1 %60, label %61, label %64

61:                                               ; preds = %56
  %62 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %63 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !13
  call void @forget_argument(ptr noundef %62, i32 noundef %63)
  store i32 -1, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %68

64:                                               ; preds = %56
  %65 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !13
  %66 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %67 = getelementptr inbounds %struct.getopt_ctx, ptr %66, i32 0, i32 3
  store i32 %65, ptr %67, align 4, !tbaa !12
  store i32 0, ptr %6, align 4
  br label %68

68:                                               ; preds = %64, %61, %55
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #2
  %69 = load i32, ptr %6, align 4
  switch i32 %69, label %111 [
    i32 0, label %70
    i32 1, label %109
  ]

70:                                               ; preds = %68
  br label %71

71:                                               ; preds = %70, %1
  %72 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %73 = getelementptr inbounds %struct.getopt_ctx, ptr %72, i32 0, i32 2
  %74 = load i32, ptr %73, align 8, !tbaa !9
  %75 = add nsw i32 %74, 1
  store i32 %75, ptr %73, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #2
  %76 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %77 = getelementptr inbounds %struct.getopt_ctx, ptr %76, i32 0, i32 1
  %78 = load ptr, ptr %77, align 8, !tbaa !14
  %79 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %80 = getelementptr inbounds %struct.getopt_ctx, ptr %79, i32 0, i32 3
  %81 = load i32, ptr %80, align 4, !tbaa !12
  %82 = sext i32 %81 to i64
  %83 = getelementptr inbounds ptr, ptr %78, i64 %82
  %84 = load ptr, ptr %83, align 8, !tbaa !5
  %85 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %86 = getelementptr inbounds %struct.getopt_ctx, ptr %85, i32 0, i32 2
  %87 = load i32, ptr %86, align 8, !tbaa !9
  %88 = sext i32 %87 to i64
  %89 = getelementptr inbounds i8, ptr %84, i64 %88
  store ptr %89, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %8) #2
  %90 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %91 = getelementptr inbounds i8, ptr %90, i64 0
  %92 = load i8, ptr %91, align 1, !tbaa !16
  store i8 %92, ptr %8, align 1, !tbaa !16
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %93 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %94 = getelementptr inbounds i8, ptr %93, i64 1
  %95 = load i8, ptr %94, align 1, !tbaa !16
  %96 = sext i8 %95 to i32
  %97 = icmp eq i32 %96, 0
  %98 = zext i1 %97 to i32
  store i32 %98, ptr %9, align 4, !tbaa !13
  %99 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !13
  %100 = icmp ne i32 %99, 0
  br i1 %100, label %101, label %106

101:                                              ; preds = %71
  %102 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %103 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %104 = getelementptr inbounds %struct.getopt_ctx, ptr %103, i32 0, i32 3
  %105 = load i32, ptr %104, align 4, !tbaa !12
  call void @forget_argument(ptr noundef %102, i32 noundef %105)
  br label %106

106:                                              ; preds = %101, %71
  %107 = load i8, ptr %8, align 1, !tbaa !16
  %108 = sext i8 %107 to i32
  store i32 %108, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #2
  br label %109

109:                                              ; preds = %106, %68
  %110 = load i32, ptr %2, align 4
  ret i32 %110

111:                                              ; preds = %68
  unreachable
}

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

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden i32 @is_dash(ptr noundef, i32 noundef) #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden i32 @is_double_dash(ptr noundef, i32 noundef) #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden void @forget_argument(ptr noundef, i32 noundef) #0

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

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" }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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, !11, i64 16}
!10 = !{!"", !11, i64 0, !6, i64 8, !11, i64 16, !11, i64 20}
!11 = !{!"int", !7, i64 0}
!12 = !{!10, !11, i64 20}
!13 = !{!11, !11, i64 0}
!14 = !{!10, !6, i64 8}
!15 = !{!10, !11, i64 0}
!16 = !{!7, !7, i64 0}
!17 = distinct !{!17, !18}
!18 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; 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 range(i32 -128, 128) i32 @getopt_next(ptr noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %3 = load i32, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %4 = icmp eq i32 %3, 0
  %5 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 20
  %6 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !11
  br i1 %4, label %7, label %._crit_edge

7:                                                ; preds = %1
  %8 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %9 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !12
  %10 = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !13
  %11 = icmp slt i32 %6, %10
  br i1 %11, label %.lr.ph.preheader, label %.critedge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %7
  %12 = sext i32 %6 to i64
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %.critedge2
  %13 = phi i32 [ %10, %.lr.ph.preheader ], [ %20, %.critedge2 ]
  %indvars.iv = phi i64 [ %12, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next, %.critedge2 ]
  %14 = getelementptr inbounds ptr, ptr %9, i64 %indvars.iv
  %15 = load ptr, ptr %14, align 8, !tbaa !14
  %16 = load i8, ptr %15, align 1, !tbaa !15
  %.not = icmp eq i8 %16, 45
  br i1 %.not, label %17, label %.critedge2

17:                                               ; preds = %.lr.ph
  %18 = trunc nsw i64 %indvars.iv to i32
  %19 = tail call i32 @is_dash(ptr noundef nonnull %0, i32 noundef %18)
  %.not33 = icmp eq i32 %19, 0
  %.pre41.pre = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !13
  br i1 %.not33, label %.critedge, label %.critedge2

.critedge2:                                       ; preds = %17, %.lr.ph
  %20 = phi i32 [ %13, %.lr.ph ], [ %.pre41.pre, %17 ]
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, 1
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = icmp slt i64 %indvars.iv.next, %21
  br i1 %22, label %.lr.ph, label %.critedge.loopexit.split.loop.exit, !llvm.loop !16

.critedge.loopexit.split.loop.exit:               ; preds = %.critedge2
  %indvars.le = trunc i64 %indvars.iv.next to i32
  br label %.critedge

.critedge:                                        ; preds = %17, %.critedge.loopexit.split.loop.exit, %7
  %23 = phi i32 [ %10, %7 ], [ %20, %.critedge.loopexit.split.loop.exit ], [ %.pre41.pre, %17 ]
  %.031.lcssa = phi i32 [ %6, %7 ], [ %indvars.le, %.critedge.loopexit.split.loop.exit ], [ %18, %17 ]
  %24 = icmp eq i32 %.031.lcssa, %23
  br i1 %24, label %.thread, label %25

25:                                               ; preds = %.critedge
  %26 = tail call i32 @is_double_dash(ptr noundef nonnull %0, i32 noundef %.031.lcssa)
  %.not34 = icmp eq i32 %26, 0
  br i1 %.not34, label %28, label %27

27:                                               ; preds = %25
  tail call void @forget_argument(ptr noundef nonnull %0, i32 noundef %.031.lcssa)
  br label %.thread

28:                                               ; preds = %25
  store i32 %.031.lcssa, ptr %5, align 4, !tbaa !11
  %.pre42 = load i32, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %1, %28
  %29 = phi i32 [ %.031.lcssa, %28 ], [ %6, %1 ]
  %30 = phi i32 [ %.pre42, %28 ], [ %3, %1 ]
  %31 = add nsw i32 %30, 1
  store i32 %31, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %32 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %33 = load ptr, ptr %32, align 8, !tbaa !12
  %34 = sext i32 %29 to i64
  %35 = getelementptr inbounds ptr, ptr %33, i64 %34
  %36 = load ptr, ptr %35, align 8, !tbaa !14
  %37 = sext i32 %31 to i64
  %38 = getelementptr inbounds i8, ptr %36, i64 %37
  %39 = load i8, ptr %38, align 1, !tbaa !15
  %40 = getelementptr inbounds i8, ptr %38, i64 1
  %41 = load i8, ptr %40, align 1, !tbaa !15
  %42 = icmp eq i8 %41, 0
  br i1 %42, label %43, label %44

43:                                               ; preds = %._crit_edge
  tail call void @forget_argument(ptr noundef nonnull %0, i32 noundef %29)
  br label %44

44:                                               ; preds = %43, %._crit_edge
  %45 = sext i8 %39 to i32
  br label %.thread

.thread:                                          ; preds = %.critedge, %27, %44
  %.1 = phi i32 [ %45, %44 ], [ -1, %27 ], [ -1, %.critedge ]
  ret i32 %.1
}

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

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

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden void @forget_argument(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 16}
!6 = !{!"", !7, i64 0, !10, i64 8, !7, i64 16, !7, i64 20}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!11 = !{!6, !7, i64 20}
!12 = !{!6, !10, i64 8}
!13 = !{!6, !7, i64 0}
!14 = !{!10, !10, i64 0}
!15 = !{!8, !8, i64 0}
!16 = distinct !{!16, !17}
!17 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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