编译器优化揭秘：C语言二叉查找树的性能提升比较
一．应对在线测试题目的C语言代码（红黑树，AVL树）
这里筛选了一个简单的AVl(二叉搜索树)实现的代码例子：
点击查看代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct Node {
int data;
struct Node* left, * right;
int height;
} Node;
// 创建一个新节点
Node* newNode(int data) {
Node* node = (Node*)malloc(sizeof(Node));
node->data = data;
node->left = node->right = NULL;
node->height = 1;
return node;
}
int max(int a, int b) {
return (a > b) ? a : b;
}
// 获取节点的高度
int height(Node* N) {
if (N == NULL)
return 0;
return N->height;
}
// 获取平衡因子
int getBalance(Node* N) {
if (N == NULL)
return 0;
return height(N->left) - height(N->right);
}
// 右旋
Node* rightRotate(Node* y) {
Node* x = y->left;
Node* T2 = x->right;
x->right = y;
y->left = T2;
y->height = max(height(y->left), height(y->right)) + 1;
x->height = max(height(x->left), height(x->right)) + 1;
return x;
}
// 左旋
Node* leftRotate(Node* x) {
Node* y = x->right;
Node* T2 = y->left;
y->left = x;
x->right = T2;
x->height = max(height(x->left), height(x->right)) + 1;
y->height = max(height(y->left), height(y->right)) + 1;
return y;
}
// 插入节点
Node* insert(Node* node, int data) {
if (node == NULL)
return newNode(data);
if (data < node->data)
node->left = insert(node->left, data);
else if (data > node->data)
node->right = insert(node->right, data);
else
return node;
node->height = 1 + max(height(node->left), height(node->right));
int balance = getBalance(node);
if (balance > 1 && data < node->left->data)
return rightRotate(node);
if (balance < -1 && data > node->right->data)
return leftRotate(node);
if (balance > 1 && data > node->left->data) {
node->left = leftRotate(node->left);
return rightRotate(node);
}
if (balance < -1 && data < node->right->data) {
node->right = rightRotate(node->right);
return leftRotate(node);
}
return node;
}
// 前序遍历
void preOrder(Node* root) {
if (root != NULL) {
printf("%d ", root->data);
preOrder(root->left);
preOrder(root->right);
}
}
// 主函数
int main() {
Node* root = NULL;
root = insert(root, 10);
insert(root, 20);
insert(root, 30);
insert(root, 40);
insert(root, 50);
insert(root, 25);
printf("Preorder traversal of the constructed AVL tree is \n");
preOrder(root);
return 0;
}
二．gcc编译比较
我们使用gcc指令将这个C代码翻译成使用三种优化的汇编代码文件：
哈哈，汇编代码十分的长，所以我不打算将01，02，03优化后的代码全部放入，这里我就浅放个01,
后面我将通过文件属性直观比较：
点击查看代码
.file "avl.c"
.text
.globl newNode
.type newNode, @function
newNode:
.LFB39:
.cfi_startproc
endbr64
pushq %rbx
.cfi_def_cfa_offset 16
.cfi_offset 3, -16
movl %edi, %ebx
movl $32, %edi
call malloc@PLT
movl %ebx, (%rax)
movq $0, 16(%rax)
movq $0, 8(%rax)
movl $1, 24(%rax)
popq %rbx
.cfi_def_cfa_offset 8
ret
.cfi_endproc
.LFE39:
.size newNode, .-newNode
.globl max
.type max, @function
max:
.LFB40:
.cfi_startproc
endbr64
cmpl %edi, %esi
movl %edi, %eax
cmovge %esi, %eax
ret
.cfi_endproc
.LFE40:
.size max, .-max
.globl height
.type height, @function
height:
.LFB41:
.cfi_startproc
endbr64
testq %rdi, %rdi
je .L6
movl 24(%rdi), %eax
ret
.L6:
movl $0, %eax
ret
.cfi_endproc
.LFE41:
.size height, .-height
.globl getBalance
.type getBalance, @function
getBalance:
.LFB42:
.cfi_startproc
endbr64
testq %rdi, %rdi
je .L11
movq 8(%rdi), %rax
testq %rax, %rax
je .L12
movl 24(%rax), %eax
.L9:
movq 16(%rdi), %rdx
testq %rdx, %rdx
je .L13
movl 24(%rdx), %edx
.L10:
subl %edx, %eax
ret
.L12:
movl $0, %eax
jmp .L9
.L13:
movl $0, %edx
jmp .L10
.L11:
movl $0, %eax
ret
.cfi_endproc
.LFE42:
.size getBalance, .-getBalance
.globl rightRotate
.type rightRotate, @function
rightRotate:
.LFB43:
.cfi_startproc
endbr64
movq 8(%rdi), %rax
movq 16(%rax), %rdx
movq %rdi, 16(%rax)
movq %rdx, 8(%rdi)
movq 16(%rdi), %rcx
testq %rcx, %rcx
je .L19
movl 24(%rcx), %ecx
.L15:
testq %rdx, %rdx
je .L20
movl 24(%rdx), %edx
.L16:
cmpl %ecx, %edx
cmovl %ecx, %edx
addl $1, %edx
movl %edx, 24(%rdi)
movq 16(%rax), %rdx
testq %rdx, %rdx
je .L21
movl 24(%rdx), %ecx
.L17:
movq 8(%rax), %rdx
testq %rdx, %rdx
je .L22
movl 24(%rdx), %edx
.L18:
cmpl %ecx, %edx
cmovl %ecx, %edx
addl $1, %edx
movl %edx, 24(%rax)
ret
.L19:
movl $0, %ecx
jmp .L15
.L20:
movl $0, %edx
jmp .L16
.L21:
movl $0, %ecx
jmp .L17
.L22:
movl $0, %edx
jmp .L18
.cfi_endproc
.LFE43:
.size rightRotate, .-rightRotate
.globl leftRotate
.type leftRotate, @function
leftRotate:
.LFB44:
.cfi_startproc
endbr64
movq 16(%rdi), %rax
movq 8(%rax), %rdx
movq %rdi, 8(%rax)
movq %rdx, 16(%rdi)
testq %rdx, %rdx
je .L28
movl 24(%rdx), %ecx
.L24:
movq 8(%rdi), %rdx
testq %rdx, %rdx
je .L29
movl 24(%rdx), %edx
.L25:
cmpl %ecx, %edx
cmovl %ecx, %edx
addl $1, %edx
movl %edx, 24(%rdi)
movq 16(%rax), %rdx
testq %rdx, %rdx
je .L30
movl 24(%rdx), %ecx
.L26:
movq 8(%rax), %rdx
testq %rdx, %rdx
je .L31
movl 24(%rdx), %edx
.L27:
cmpl %ecx, %edx
cmovl %ecx, %edx
addl $1, %edx
movl %edx, 24(%rax)
ret
.L28:
movl $0, %ecx
jmp .L24
.L29:
movl $0, %edx
jmp .L25
.L30:
movl $0, %ecx
jmp .L26
.L31:
movl $0, %edx
jmp .L27
.cfi_endproc
.LFE44:
.size leftRotate, .-leftRotate
.globl insert
.type insert, @function
insert:
.LFB45:
.cfi_startproc
endbr64
pushq %r13
.cfi_def_cfa_offset 16
.cfi_offset 13, -16
pushq %r12
.cfi_def_cfa_offset 24
.cfi_offset 12, -24
pushq %rbp
.cfi_def_cfa_offset 32
.cfi_offset 6, -32
pushq %rbx
.cfi_def_cfa_offset 40
.cfi_offset 3, -40
subq $8, %rsp
.cfi_def_cfa_offset 48
movl %esi, %ebp
testq %rdi, %rdi
je .L45
movq %rdi, %rbx
movl (%rdi), %eax
cmpl %esi, %eax
jg .L46
jl .L47
.L34:
movq %rbx, %rax
addq $8, %rsp
.cfi_remember_state
.cfi_def_cfa_offset 40
popq %rbx
.cfi_def_cfa_offset 32
popq %rbp
.cfi_def_cfa_offset 24
popq %r12
.cfi_def_cfa_offset 16
popq %r13
.cfi_def_cfa_offset 8
ret
.L45:
.cfi_restore_state
movl %esi, %edi
call newNode
movq %rax, %rbx
jmp .L34
.L46:
movq 8(%rdi), %rdi
call insert
movq %rax, 8(%rbx)
.L36:
movq 16(%rbx), %r13
testq %r13, %r13
je .L42
movl 24(%r13), %edx
.L37:
movq 8(%rbx), %r12
testq %r12, %r12
je .L43
movl 24(%r12), %eax
.L38:
cmpl %edx, %eax
cmovl %edx, %eax
addl $1, %eax
movl %eax, 24(%rbx)
movq %rbx, %rdi
call getBalance
cmpl $1, %eax
jle .L39
cmpl %ebp, (%r12)
jg .L48
cmpl %ebp, (%r12)
jge .L34
movq %r12, %rdi
call leftRotate
movq %rax, 8(%rbx)
movq %rbx, %rdi
call rightRotate
movq %rax, %rbx
jmp .L34
.L47:
movq 16(%rdi), %rdi
call insert
movq %rax, 16(%rbx)
jmp .L36
.L42:
movl $0, %edx
jmp .L37
.L43:
movl $0, %eax
jmp .L38
.L48:
movq %rbx, %rdi
call rightRotate
movq %rax, %rbx
jmp .L34
.L39:
cmpl $-1, %eax
jge .L34
movl 0(%r13), %eax
cmpl %ebp, %eax
jl .L49
jle .L34
movq %r13, %rdi
call rightRotate
movq %rax, 16(%rbx)
movq %rbx, %rdi
call leftRotate
movq %rax, %rbx
jmp .L34
.L49:
movq %rbx, %rdi
call leftRotate
movq %rax, %rbx
jmp .L34
.cfi_endproc
.LFE45:
.size insert, .-insert
.section .rodata.str1.1,"aMS",@progbits,1
.LC0:
.string "%d "
.text
.globl preOrder
.type preOrder, @function
preOrder:
.LFB46:
.cfi_startproc
endbr64
testq %rdi, %rdi
je .L53
pushq %rbx
.cfi_def_cfa_offset 16
.cfi_offset 3, -16
movq %rdi, %rbx
movl (%rdi), %edx
leaq .LC0(%rip), %rsi
movl $2, %edi
movl $0, %eax
call __printf_chk@PLT
movq 8(%rbx), %rdi
call preOrder
movq 16(%rbx), %rdi
call preOrder
popq %rbx
.cfi_def_cfa_offset 8
ret
.L53:
.cfi_restore 3
ret
.cfi_endproc
.LFE46:
.size preOrder, .-preOrder
.section .rodata.str1.8,"aMS",@progbits,1
.align 8
.LC1:
.string "Preorder traversal of the constructed AVL tree is "
.text
.globl main
.type main, @function
main:
.LFB47:
.cfi_startproc
endbr64
pushq %rbx
.cfi_def_cfa_offset 16
.cfi_offset 3, -16
movl $10, %esi
movl $0, %edi
call insert
movq %rax, %rbx
movl $20, %esi
movq %rax, %rdi
call insert
movl $30, %esi
movq %rbx, %rdi
call insert
movl $40, %esi
movq %rbx, %rdi
call insert
movl $50, %esi
movq %rbx, %rdi
call insert
movl $25, %esi
movq %rbx, %rdi
call insert
leaq .LC1(%rip), %rdi
call puts@PLT
movq %rbx, %rdi
call preOrder
movl $0, %eax
popq %rbx
.cfi_def_cfa_offset 8
ret
.cfi_endproc
.LFE47:
.size main, .-main
.ident "GCC: (Ubuntu 13.3.0-6ubuntu2~24.04) 13.3.0"
.section .note.GNU-stack,"",@progbits
.section .note.gnu.property,"a"
.align 8
.long 1f - 0f
.long 4f - 1f
.long 5
0:
.string "GNU"
1:
.align 8
.long 0xc0000002
.long 3f - 2f
2:
.long 0x3
3:
.align 8
4:
我在比较三个文件的属性后，直观地发现代码量是依次递增的：
通过拷打大模型我了解到这三种优化的效果应该是03>02>01，那么由此就可以得到一个比较明显的结论：
- 优化可能会引来更多的代码
- 随着代码量的增加，那么编译时间必然也会增加
那么不明显的结论呢？就针对二叉搜索树的遍历来说，在每个结点插入后都要进行一系列的函数调用，我发现对比01优化，
02优化似乎将一些分支展开，预测分支，03因为水平有限，我参考了大模型，其告诉我是优化了循环，并采用了更激进的
分支预测，最终这边建议要优化还是使用02.
三．Clang-LLVM比较
原本报了一个大错，那就是输错了指令差点搞成一个可执行文件啦，我们需要的是生成 LLVM 的中间表示（IR）文件。
一样的，放入01作为参考：
点击查看代码
; ModuleID = 'avl.c'
source_filename = "avl.c"
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-pc-linux-gnu"
%struct.AVLTreeNode = type { ptr, ptr, %struct.KeyValue, i32 }
%struct.KeyValue = type { i32, i32 }
%struct.AVLTree = type { ptr, i32 }
@.str = private unnamed_addr constant [8 x i8] c"%d: %d\0A\00", align 1
@str = private unnamed_addr constant [10 x i8] c"AVL Tree:\00", align 1
@str.3 = private unnamed_addr constant [19 x i8] c"After deleting 30:\00", align 1
; Function Attrs: mustprogress nofree nounwind willreturn memory(write, argmem: none, inaccessiblemem: readwrite) uwtable
define dso_local noalias noundef ptr @createNode(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
%3 = tail call noalias dereferenceable_or_null(32) ptr @malloc(i64 noundef 32) #15
%4 = icmp eq ptr %3, null
br i1 %4, label %9, label %5
5: ; preds = %2
%6 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %3, i64 0, i32 2
store i32 %0, ptr %6, align 8, !tbaa !5
%7 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %3, i64 0, i32 2, i32 1
store i32 %1, ptr %7, align 4, !tbaa !12
%8 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %3, i64 0, i32 3
tail call void @llvm.memset.p0.i64(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(16) %3, i8 0, i64 16, i1 false)
store i32 1, ptr %8, align 8, !tbaa !13
br label %9
9: ; preds = %2, %5
%10 = phi ptr [ %3, %5 ], [ null, %2 ]
ret ptr %10
}
; Function Attrs: mustprogress nofree nounwind willreturn allockind("alloc,uninitialized") allocsize(0) memory(inaccessiblemem: readwrite)
declare noalias noundef ptr @malloc(i64 noundef) local_unnamed_addr #1
; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: read) uwtable
define dso_local i32 @getHeight(ptr noundef readonly %0) local_unnamed_addr #2 {
%2 = icmp eq ptr %0, null
br i1 %2, label %6, label %3
3: ; preds = %1
%4 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %0, i64 0, i32 3
%5 = load i32, ptr %4, align 8, !tbaa !13
br label %6
6: ; preds = %1, %3
%7 = phi i32 [ %5, %3 ], [ 0, %1 ]
ret i32 %7
}
; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local i32 @getBalanceFactor(ptr noundef readonly %0) local_unnamed_addr #3 {
%2 = icmp eq ptr %0, null
br i1 %2, label %20, label %3
3: ; preds = %1
%4 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !14
%5 = icmp eq ptr %4, null
br i1 %5, label %9, label %6
6: ; preds = %3
%7 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %4, i64 0, i32 3
%8 = load i32, ptr %7, align 8, !tbaa !13
br label %9
9: ; preds = %3, %6
%10 = phi i32 [ %8, %6 ], [ 0, %3 ]
%11 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %0, i64 0, i32 1
%12 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !15
%13 = icmp eq ptr %12, null
br i1 %13, label %17, label %14
14: ; preds = %9
%15 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %12, i64 0, i32 3
%16 = load i32, ptr %15, align 8, !tbaa !13
br label %17
17: ; preds = %9, %14
%18 = phi i32 [ %16, %14 ], [ 0, %9 ]
%19 = sub nsw i32 %10, %18
br label %20
20: ; preds = %1, %17
%21 = phi i32 [ %19, %17 ], [ 0, %1 ]
ret i32 %21
}
; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, argmem: readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @updateHeight(ptr noundef %0) local_unnamed_addr #4 {
%2 = icmp eq ptr %0, null
br i1 %2, label %22, label %3
3: ; preds = %1
%4 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !14
%5 = icmp eq ptr %4, null
br i1 %5, label %9, label %6
6: ; preds = %3
%7 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %4, i64 0, i32 3
%8 = load i32, ptr %7, align 8, !tbaa !13
br label %9
9: ; preds = %3, %6
%10 = phi i32 [ %8, %6 ], [ 0, %3 ]
%11 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %0, i64 0, i32 1
%12 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !15
%13 = icmp eq ptr %12, null
br i1 %13, label %17, label %14
14: ; preds = %9
%15 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %12, i64 0, i32 3
%16 = load i32, ptr %15, align 8, !tbaa !13
br label %17
17: ; preds = %9, %14
%18 = phi i32 [ %16, %14 ], [ 0, %9 ]
%19 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %10, i32 %18)
%20 = add nsw i32 %19, 1
%21 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %0, i64 0, i32 3
store i32 %20, ptr %21, align 8, !tbaa !13
br label %22
22: ; preds = %17, %1
ret void
}
; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local ptr @rightRotate(ptr noundef %0) local_unnamed_addr #5 {
%2 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !14
%3 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %2, i64 0, i32 1
%4 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !15
store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !15
store ptr %4, ptr %0, align 8, !tbaa !14
%5 = icmp eq ptr %4, null
br i1 %5, label %9, label %6
6: ; preds = %1
%7 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %4, i64 0, i32 3
%8 = load i32, ptr %7, align 8, !tbaa !13
br label %9
9: ; preds = %6, %1
%10 = phi i32 [ %8, %6 ], [ 0, %1 ]
%11 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %0, i64 0, i32 1
%12 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !15
%13 = icmp eq ptr %12, null
br i1 %13, label %17, label %14
14: ; preds = %9
%15 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %12, i64 0, i32 3
%16 = load i32, ptr %15, align 8, !tbaa !13
br label %17
17: ; preds = %14, %9
%18 = phi i32 [ %16, %14 ], [ 0, %9 ]
%19 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %10, i32 %18)
%20 = add nsw i32 %19, 1
%21 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %0, i64 0, i32 3
store i32 %20, ptr %21, align 8, !tbaa !13
%22 = icmp eq ptr %2, null
br i1 %22, label %36, label %23
23: ; preds = %17
%24 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !14
%25 = icmp eq ptr %24, null
br i1 %25, label %29, label %26
26: ; preds = %23
%27 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %24, i64 0, i32 3
%28 = load i32, ptr %27, align 8, !tbaa !13
br label %29
29: ; preds = %23, %26
%30 = phi i32 [ %28, %26 ], [ 0, %23 ]
%31 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %0, i64 0, i32 3
%32 = load i32, ptr %31, align 8, !tbaa !13
%33 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %30, i32 %32)
%34 = add nsw i32 %33, 1
%35 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %2, i64 0, i32 3
store i32 %34, ptr %35, align 8, !tbaa !13
br label %36
36: ; preds = %17, %29
ret ptr %2
}
; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef ptr @leftRotate(ptr noundef %0) local_unnamed_addr #5 {
%2 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %0, i64 0, i32 1
%3 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !15
%4 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !14
store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !14
store ptr %4, ptr %2, align 8, !tbaa !15
%5 = icmp eq ptr %0, null
br i1 %5, label %26, label %6
6: ; preds = %1
%7 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !14
%8 = icmp eq ptr %7, null
br i1 %8, label %12, label %9
9: ; preds = %6
%10 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %7, i64 0, i32 3
%11 = load i32, ptr %10, align 8, !tbaa !13
br label %12
12: ; preds = %9, %6
%13 = phi i32 [ %11, %9 ], [ 0, %6 ]
%14 = icmp eq ptr %4, null
br i1 %14, label %18, label %15
15: ; preds = %12
%16 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %4, i64 0, i32 3
%17 = load i32, ptr %16, align 8, !tbaa !13
br label %18
18: ; preds = %15, %12
%19 = phi i32 [ %17, %15 ], [ 0, %12 ]
%20 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %13, i32 %19)
%21 = add nsw i32 %20, 1
%22 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %0, i64 0, i32 3
store i32 %21, ptr %22, align 8, !tbaa !13
br i1 %5, label %26, label %23
23: ; preds = %18
%24 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %0, i64 0, i32 3
%25 = load i32, ptr %24, align 8, !tbaa !13
br label %26
26: ; preds = %1, %23, %18
%27 = phi i32 [ %25, %23 ], [ 0, %18 ], [ 0, %1 ]
%28 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %3, i64 0, i32 1
%29 = load ptr, ptr %28, align 8, !tbaa !15
%30 = icmp eq ptr %29, null
br i1 %30, label %34, label %31
31: ; preds = %26
%32 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %29, i64 0, i32 3
%33 = load i32, ptr %32, align 8, !tbaa !13
br label %34
34: ; preds = %31, %26
%35 = phi i32 [ %33, %31 ], [ 0, %26 ]
%36 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %27, i32 %35)
%37 = add nsw i32 %36, 1
%38 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %3, i64 0, i32 3
store i32 %37, ptr %38, align 8, !tbaa !13
ret ptr %3
}
; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local ptr @balance(ptr noundef %0) local_unnamed_addr #5 {
%2 = icmp eq ptr %0, null
br i1 %2, label %262, label %3
3: ; preds = %1
%4 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !14
%5 = icmp eq ptr %4, null
br i1 %5, label %9, label %6
6: ; preds = %3
%7 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %4, i64 0, i32 3
%8 = load i32, ptr %7, align 8, !tbaa !13
br label %9
9: ; preds = %6, %3
%10 = phi i32 [ %8, %6 ], [ 0, %3 ]
%11 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %0, i64 0, i32 1
%12 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !15
%13 = icmp eq ptr %12, null
br i1 %13, label %17, label %14
14: ; preds = %9
%15 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %12, i64 0, i32 3
%16 = load i32, ptr %15, align 8, !tbaa !13
br label %17
17: ; preds = %14, %9
%18 = phi i32 [ %16, %14 ], [ 0, %9 ]
%19 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %10, i32 %18)
%20 = add nsw i32 %19, 1
%21 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %0, i64 0, i32 3
store i32 %20, ptr %21, align 8, !tbaa !13
%22 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !14
%23 = icmp eq ptr %22, null
br i1 %23, label %27, label %24
24: ; preds = %17
%25 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %22, i64 0, i32 3
%26 = load i32, ptr %25, align 8, !tbaa !13
br label %27
27: ; preds = %24, %17
%28 = phi i32 [ %26, %24 ], [ 0, %17 ]
%29 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %0, i64 0, i32 1
%30 = load ptr, ptr %29, align 8, !tbaa !15
%31 = icmp eq ptr %30, null
br i1 %31, label %35, label %32
32: ; preds = %27
%33 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %30, i64 0, i32 3
%34 = load i32, ptr %33, align 8, !tbaa !13
br label %35
35: ; preds = %32, %27
%36 = phi i32 [ %34, %32 ], [ 0, %27 ]
%37 = sub nsw i32 %28, %36
%38 = icmp sgt i32 %37, 1
br i1 %38, label %39, label %149
39: ; preds = %35
%40 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !14
%41 = icmp eq ptr %40, null
br i1 %41, label %59, label %42
42: ; preds = %39
%43 = load ptr, ptr %40, align 8, !tbaa !14
%44 = icmp eq ptr %43, null
br i1 %44, label %48, label %45
45: ; preds = %42
%46 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %43, i64 0, i32 3
%47 = load i32, ptr %46, align 8, !tbaa !13
br label %48
48: ; preds = %45, %42
%49 = phi i32 [ %47, %45 ], [ 0, %42 ]
%50 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %40, i64 0, i32 1
%51 = load ptr, ptr %50, align 8, !tbaa !15
%52 = icmp eq ptr %51, null
br i1 %52, label %56, label %53
53: ; preds = %48
%54 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %51, i64 0, i32 3
%55 = load i32, ptr %54, align 8, !tbaa !13
br label %56
56: ; preds = %53, %48
%57 = phi i32 [ %55, %53 ], [ 0, %48 ]
%58 = icmp slt i32 %49, %57
br i1 %58, label %90, label %59
59: ; preds = %39, %56
%60 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %40, i64 0, i32 1
%61 = load ptr, ptr %60, align 8, !tbaa !15
store ptr %0, ptr %60, align 8, !tbaa !15
store ptr %61, ptr %0, align 8, !tbaa !14
%62 = icmp eq ptr %61, null
br i1 %62, label %66, label %63
63: ; preds = %59
%64 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %61, i64 0, i32 3
%65 = load i32, ptr %64, align 8, !tbaa !13
br label %66
66: ; preds = %63, %59
%67 = phi i32 [ %65, %63 ], [ 0, %59 ]
%68 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %0, i64 0, i32 1
%69 = load ptr, ptr %68, align 8, !tbaa !15
%70 = icmp eq ptr %69, null
br i1 %70, label %74, label %71
71: ; preds = %66
%72 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %69, i64 0, i32 3
%73 = load i32, ptr %72, align 8, !tbaa !13
br label %74
74: ; preds = %71, %66
%75 = phi i32 [ %73, %71 ], [ 0, %66 ]
%76 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %67, i32 %75)
%77 = add nsw i32 %76, 1
%78 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %0, i64 0, i32 3
store i32 %77, ptr %78, align 8, !tbaa !13
br i1 %41, label %262, label %79
79: ; preds = %74
%80 = load ptr, ptr %40, align 8, !tbaa !14
%81 = icmp eq ptr %80, null
br i1 %81, label %85, label %82
82: ; preds = %79
%83 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %80, i64 0, i32 3
%84 = load i32, ptr %83, align 8, !tbaa !13
br label %85
85: ; preds = %82, %79
%86 = phi i32 [ %84, %82 ], [ 0, %79 ]
%87 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %86, i32 %77)
%88 = add nsw i32 %87, 1
%89 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %40, i64 0, i32 3
store i32 %88, ptr %89, align 8, !tbaa !13
br label %262
90: ; preds = %56
%91 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %40, i64 0, i32 1
%92 = load ptr, ptr %91, align 8, !tbaa !15
%93 = load ptr, ptr %92, align 8, !tbaa !14
store ptr %40, ptr %92, align 8, !tbaa !14
store ptr %93, ptr %91, align 8, !tbaa !15
br i1 %41, label %111, label %94
94: ; preds = %90
%95 = load ptr, ptr %40, align 8, !tbaa !14
%96 = icmp eq ptr %95, null
br i1 %96, label %100, label %97
97: ; preds = %94
%98 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %95, i64 0, i32 3
%99 = load i32, ptr %98, align 8, !tbaa !13
br label %100
100: ; preds = %97, %94
%101 = phi i32 [ %99, %97 ], [ 0, %94 ]
%102 = icmp eq ptr %93, null
br i1 %102, label %106, label %103
103: ; preds = %100
%104 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %93, i64 0, i32 3
%105 = load i32, ptr %104, align 8, !tbaa !13
br label %106
106: ; preds = %103, %100
%107 = phi i32 [ %105, %103 ], [ 0, %100 ]
%108 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %101, i32 %107)
%109 = add nsw i32 %108, 1
%110 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %40, i64 0, i32 3
store i32 %109, ptr %110, align 8, !tbaa !13
br label %111
111: ; preds = %106, %90
%112 = phi i32 [ %109, %106 ], [ 0, %90 ]
%113 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %92, i64 0, i32 1
%114 = load ptr, ptr %113, align 8, !tbaa !15
%115 = icmp eq ptr %114, null
br i1 %115, label %119, label %116
116: ; preds = %111
%117 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %114, i64 0, i32 3
%118 = load i32, ptr %117, align 8, !tbaa !13
br label %119
119: ; preds = %111, %116
%120 = phi i32 [ %118, %116 ], [ 0, %111 ]
%121 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %112, i32 %120)
%122 = add nsw i32 %121, 1
%123 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %92, i64 0, i32 3
store i32 %122, ptr %123, align 8, !tbaa !13
store ptr %92, ptr %0, align 8, !tbaa !14
store ptr %0, ptr %113, align 8, !tbaa !15
store ptr %114, ptr %0, align 8, !tbaa !14
br i1 %115, label %127, label %124
124: ; preds = %119
%125 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %114, i64 0, i32 3
%126 = load i32, ptr %125, align 8, !tbaa !13
br label %127
127: ; preds = %124, %119
%128 = phi i32 [ %126, %124 ], [ 0, %119 ]
%129 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %0, i64 0, i32 1
%130 = load ptr, ptr %129, align 8, !tbaa !15
%131 = icmp eq ptr %130, null
br i1 %131, label %135, label %132
132: ; preds = %127
%133 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %130, i64 0, i32 3
%134 = load i32, ptr %133, align 8, !tbaa !13
br label %135
135: ; preds = %132, %127
%136 = phi i32 [ %134, %132 ], [ 0, %127 ]
%137 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %128, i32 %136)
%138 = add nsw i32 %137, 1
%139 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %0, i64 0, i32 3
store i32 %138, ptr %139, align 8, !tbaa !13
%140 = load ptr, ptr %92, align 8, !tbaa !14
%141 = icmp eq ptr %140, null
br i1 %141, label %145, label %142
142: ; preds = %135
%143 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %140, i64 0, i32 3
%144 = load i32, ptr %143, align 8, !tbaa !13
br label %145
145: ; preds = %142, %135
%146 = phi i32 [ %144, %142 ], [ 0, %135 ]
%147 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %146, i32 %138)
%148 = add nsw i32 %147, 1
store i32 %148, ptr %123, align 8, !tbaa !13
br label %262
149: ; preds = %35
%150 = icmp slt i32 %37, -1
br i1 %150, label %151, label %262
151: ; preds = %149
%152 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %0, i64 0, i32 1
%153 = load ptr, ptr %152, align 8, !tbaa !15
%154 = icmp eq ptr %153, null
br i1 %154, label %172, label %155
155: ; preds = %151
%156 = load ptr, ptr %153, align 8, !tbaa !14
%157 = icmp eq ptr %156, null
br i1 %157, label %161, label %158
158: ; preds = %155
%159 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %156, i64 0, i32 3
%160 = load i32, ptr %159, align 8, !tbaa !13
br label %161
161: ; preds = %158, %155
%162 = phi i32 [ %160, %158 ], [ 0, %155 ]
%163 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %153, i64 0, i32 1
%164 = load ptr, ptr %163, align 8, !tbaa !15
%165 = icmp eq ptr %164, null
br i1 %165, label %169, label %166
166: ; preds = %161
%167 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %164, i64 0, i32 3
%168 = load i32, ptr %167, align 8, !tbaa !13
br label %169
169: ; preds = %166, %161
%170 = phi i32 [ %168, %166 ], [ 0, %161 ]
%171 = icmp sgt i32 %162, %170
br i1 %171, label %201, label %172
172: ; preds = %151, %169
%173 = load ptr, ptr %153, align 8, !tbaa !14
store ptr %0, ptr %153, align 8, !tbaa !14
store ptr %173, ptr %152, align 8, !tbaa !15
%174 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !14
%175 = icmp eq ptr %174, null
br i1 %175, label %179, label %176
176: ; preds = %172
%177 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %174, i64 0, i32 3
%178 = load i32, ptr %177, align 8, !tbaa !13
br label %179
179: ; preds = %176, %172
%180 = phi i32 [ %178, %176 ], [ 0, %172 ]
%181 = icmp eq ptr %173, null
br i1 %181, label %185, label %182
182: ; preds = %179
%183 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %173, i64 0, i32 3
%184 = load i32, ptr %183, align 8, !tbaa !13
br label %185
185: ; preds = %182, %179
%186 = phi i32 [ %184, %182 ], [ 0, %179 ]
%187 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %180, i32 %186)
%188 = add nsw i32 %187, 1
%189 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %0, i64 0, i32 3
store i32 %188, ptr %189, align 8, !tbaa !13
%190 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %153, i64 0, i32 1
%191 = load ptr, ptr %190, align 8, !tbaa !15
%192 = icmp eq ptr %191, null
br i1 %192, label %196, label %193
193: ; preds = %185
%194 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %191, i64 0, i32 3
%195 = load i32, ptr %194, align 8, !tbaa !13
br label %196
196: ; preds = %185, %193
%197 = phi i32 [ %195, %193 ], [ 0, %185 ]
%198 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %188, i32 %197)
%199 = add nsw i32 %198, 1
%200 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %153, i64 0, i32 3
store i32 %199, ptr %200, align 8, !tbaa !13
br label %262
201: ; preds = %169
%202 = load ptr, ptr %153, align 8, !tbaa !14
%203 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %202, i64 0, i32 1
%204 = load ptr, ptr %203, align 8, !tbaa !15
store ptr %153, ptr %203, align 8, !tbaa !15
store ptr %204, ptr %153, align 8, !tbaa !14
%205 = icmp eq ptr %204, null
br i1 %205, label %209, label %206
206: ; preds = %201
%207 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %204, i64 0, i32 3
%208 = load i32, ptr %207, align 8, !tbaa !13
br label %209
209: ; preds = %206, %201
%210 = phi i32 [ %208, %206 ], [ 0, %201 ]
%211 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %153, i64 0, i32 1
%212 = load ptr, ptr %211, align 8, !tbaa !15
%213 = icmp eq ptr %212, null
br i1 %213, label %217, label %214
214: ; preds = %209
%215 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %212, i64 0, i32 3
%216 = load i32, ptr %215, align 8, !tbaa !13
br label %217
217: ; preds = %214, %209
%218 = phi i32 [ %216, %214 ], [ 0, %209 ]
%219 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %210, i32 %218)
%220 = add nsw i32 %219, 1
%221 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %153, i64 0, i32 3
store i32 %220, ptr %221, align 8, !tbaa !13
%222 = icmp eq ptr %202, null
br i1 %222, label %234, label %223
223: ; preds = %217
%224 = load ptr, ptr %202, align 8, !tbaa !14
%225 = icmp eq ptr %224, null
br i1 %225, label %229, label %226
226: ; preds = %223
%227 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %224, i64 0, i32 3
%228 = load i32, ptr %227, align 8, !tbaa !13
br label %229
229: ; preds = %226, %223
%230 = phi i32 [ %228, %226 ], [ 0, %223 ]
%231 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %230, i32 %220)
%232 = add nsw i32 %231, 1
%233 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %202, i64 0, i32 3
store i32 %232, ptr %233, align 8, !tbaa !13
br label %234
234: ; preds = %217, %229
store ptr %202, ptr %152, align 8, !tbaa !15
%235 = load ptr, ptr %202, align 8, !tbaa !14
store ptr %0, ptr %202, align 8, !tbaa !14
store ptr %235, ptr %152, align 8, !tbaa !15
%236 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !14
%237 = icmp eq ptr %236, null
br i1 %237, label %241, label %238
238: ; preds = %234
%239 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %236, i64 0, i32 3
%240 = load i32, ptr %239, align 8, !tbaa !13
br label %241
241: ; preds = %238, %234
%242 = phi i32 [ %240, %238 ], [ 0, %234 ]
%243 = icmp eq ptr %235, null
br i1 %243, label %247, label %244
244: ; preds = %241
%245 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %235, i64 0, i32 3
%246 = load i32, ptr %245, align 8, !tbaa !13
br label %247
247: ; preds = %244, %241
%248 = phi i32 [ %246, %244 ], [ 0, %241 ]
%249 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %242, i32 %248)
%250 = add nsw i32 %249, 1
%251 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %0, i64 0, i32 3
store i32 %250, ptr %251, align 8, !tbaa !13
%252 = load ptr, ptr %203, align 8, !tbaa !15
%253 = icmp eq ptr %252, null
br i1 %253, label %257, label %254
254: ; preds = %247
%255 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %252, i64 0, i32 3
%256 = load i32, ptr %255, align 8, !tbaa !13
br label %257
257: ; preds = %247, %254
%258 = phi i32 [ %256, %254 ], [ 0, %247 ]
%259 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %250, i32 %258)
%260 = add nsw i32 %259, 1
%261 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %202, i64 0, i32 3
store i32 %260, ptr %261, align 8, !tbaa !13
br label %262
262: ; preds = %85, %74, %145, %196, %257, %149, %1
%263 = phi ptr [ null, %1 ], [ %92, %145 ], [ %153, %196 ], [ %202, %257 ], [ %0, %149 ], [ %40, %74 ], [ %40, %85 ]
ret ptr %263
}
; Function Attrs: nofree nounwind uwtable
define dso_local ptr @insertNode(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #6 {
%4 = icmp eq ptr %0, null
br i1 %4, label %5, label %12
5: ; preds = %3
%6 = tail call noalias dereferenceable_or_null(32) ptr @malloc(i64 noundef 32) #15
%7 = icmp eq ptr %6, null
br i1 %7, label %20, label %8
8: ; preds = %5
%9 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %6, i64 0, i32 2
store i32 %1, ptr %9, align 8, !tbaa !5
%10 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %6, i64 0, i32 2, i32 1
store i32 %2, ptr %10, align 4, !tbaa !12
%11 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %6, i64 0, i32 3
tail call void @llvm.memset.p0.i64(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(16) %6, i8 0, i64 16, i1 false)
store i32 1, ptr %11, align 8, !tbaa !13
br label %20
12: ; preds = %3
%13 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %0, i64 0, i32 2
%14 = load i32, ptr %13, align 8, !tbaa !5
%15 = icmp sgt i32 %14, %1
br i1 %15, label %22, label %16
16: ; preds = %12
%17 = icmp slt i32 %14, %1
br i1 %17, label %18, label %20
18: ; preds = %16
%19 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %0, i64 0, i32 1
br label %22
20: ; preds = %16, %5, %8, %22
%21 = phi ptr [ %26, %22 ], [ %0, %16 ], [ %6, %8 ], [ null, %5 ]
ret ptr %21
22: ; preds = %12, %18
%23 = phi ptr [ %19, %18 ], [ %0, %12 ]
%24 = load ptr, ptr %23, align 8, !tbaa !16
%25 = tail call ptr @insertNode(ptr noundef %24, i32 noundef %1, i32 noundef %2)
store ptr %25, ptr %23, align 8, !tbaa !16
%26 = tail call ptr @balance(ptr noundef nonnull %0)
br label %20
}
; Function Attrs: nofree norecurse nosync nounwind memory(read, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef ptr @findMin(ptr noundef readonly %0) local_unnamed_addr #7 {
br label %2
2: ; preds = %2, %1
%3 = phi ptr [ %0, %1 ], [ %4, %2 ]
%4 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !14
%5 = icmp eq ptr %4, null
br i1 %5, label %6, label %2, !llvm.loop !17
6: ; preds = %2
ret ptr %3
}
; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @deleteNode(ptr noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #8 {
%3 = icmp eq ptr %0, null
br i1 %3, label %41, label %4
4: ; preds = %2
%5 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %0, i64 0, i32 2
%6 = load i32, ptr %5, align 8, !tbaa !5
%7 = icmp sgt i32 %6, %1
br i1 %7, label %8, label %11
8: ; preds = %4
%9 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !14
%10 = tail call ptr @deleteNode(ptr noundef %9, i32 noundef %1)
store ptr %10, ptr %0, align 8, !tbaa !14
br label %39
11: ; preds = %4
%12 = icmp slt i32 %6, %1
br i1 %12, label %13, label %17
13: ; preds = %11
%14 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %0, i64 0, i32 1
%15 = load ptr, ptr %14, align 8, !tbaa !15
%16 = tail call ptr @deleteNode(ptr noundef %15, i32 noundef %1)
store ptr %16, ptr %14, align 8, !tbaa !15
br label %39
17: ; preds = %11
%18 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !14
%19 = icmp eq ptr %18, null
br i1 %19, label %25, label %20
20: ; preds = %17
%21 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %0, i64 0, i32 1
%22 = load ptr, ptr %21, align 8, !tbaa !15
%23 = icmp eq ptr %22, null
br i1 %23, label %24, label %30
24: ; preds = %20
br i1 %19, label %25, label %28
25: ; preds = %17, %24
%26 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %0, i64 0, i32 1
%27 = load ptr, ptr %26, align 8, !tbaa !15
br label %28
28: ; preds = %24, %25
%29 = phi ptr [ %27, %25 ], [ %18, %24 ]
tail call void @free(ptr noundef %0) #16
br label %41
30: ; preds = %20, %30
%31 = phi ptr [ %32, %30 ], [ %22, %20 ]
%32 = load ptr, ptr %31, align 8, !tbaa !14
%33 = icmp eq ptr %32, null
br i1 %33, label %34, label %30, !llvm.loop !17
34: ; preds = %30
%35 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %31, i64 0, i32 2
%36 = load i64, ptr %35, align 8
store i64 %36, ptr %5, align 8
%37 = load i32, ptr %35, align 8, !tbaa !5
%38 = tail call ptr @deleteNode(ptr noundef nonnull %22, i32 noundef %37)
store ptr %38, ptr %21, align 8, !tbaa !15
br label %39
39: ; preds = %13, %34, %8
%40 = tail call ptr @balance(ptr noundef nonnull %0)
br label %41
41: ; preds = %2, %39, %28
%42 = phi ptr [ %40, %39 ], [ %29, %28 ], [ null, %2 ]
ret ptr %42
}
; Function Attrs: mustprogress nounwind willreturn allockind("free") memory(argmem: readwrite, inaccessiblemem: readwrite)
declare void @free(ptr allocptr nocapture noundef) local_unnamed_addr #9
; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: write) uwtable
define dso_local void @initAVLTree(ptr nocapture noundef writeonly %0) local_unnamed_addr #10 {
store ptr null, ptr %0, align 8, !tbaa !20
%2 = getelementptr inbounds %struct.AVLTree, ptr %0, i64 0, i32 1
store i32 0, ptr %2, align 8, !tbaa !22
ret void
}
; Function Attrs: nofree nounwind uwtable
define dso_local void @insertAVL(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #6 {
%4 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !20
%5 = tail call ptr @insertNode(ptr noundef %4, i32 noundef %1, i32 noundef %2)
store ptr %5, ptr %0, align 8, !tbaa !20
%6 = getelementptr inbounds %struct.AVLTree, ptr %0, i64 0, i32 1
%7 = load i32, ptr %6, align 8, !tbaa !22
%8 = add nsw i32 %7, 1
store i32 %8, ptr %6, align 8, !tbaa !22
ret void
}
; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @eraseAVL(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #8 {
%3 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !20
%4 = tail call ptr @deleteNode(ptr noundef %3, i32 noundef %1)
store ptr %4, ptr %0, align 8, !tbaa !20
%5 = getelementptr inbounds %struct.AVLTree, ptr %0, i64 0, i32 1
%6 = load i32, ptr %5, align 8, !tbaa !22
%7 = add nsw i32 %6, -1
store i32 %7, ptr %5, align 8, !tbaa !22
ret void
}
; Function Attrs: nofree norecurse nosync nounwind memory(read, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i32 @containsKey(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #7 {
%3 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !16
%4 = icmp eq ptr %3, null
br i1 %4, label %18, label %5
5: ; preds = %2, %14
%6 = phi ptr [ %16, %14 ], [ %3, %2 ]
%7 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %6, i64 0, i32 2
%8 = load i32, ptr %7, align 8, !tbaa !5
%9 = icmp sgt i32 %8, %1
br i1 %9, label %14, label %10
10: ; preds = %5
%11 = icmp slt i32 %8, %1
br i1 %11, label %12, label %18
12: ; preds = %10
%13 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %6, i64 0, i32 1
br label %14
14: ; preds = %5, %12
%15 = phi ptr [ %13, %12 ], [ %6, %5 ]
%16 = load ptr, ptr %15, align 8, !tbaa !16
%17 = icmp eq ptr %16, null
br i1 %17, label %18, label %5, !llvm.loop !23
18: ; preds = %10, %14, %2
%19 = phi i32 [ 0, %2 ], [ 1, %10 ], [ 0, %14 ]
ret i32 %19
}
; Function Attrs: nofree nounwind uwtable
define dso_local void @inorderTraversal(ptr noundef readonly %0) local_unnamed_addr #6 {
br label %2
2: ; preds = %5, %1
%3 = phi ptr [ %0, %1 ], [ %13, %5 ]
%4 = icmp eq ptr %3, null
br i1 %4, label %14, label %5
5: ; preds = %2
%6 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !14
tail call void @inorderTraversal(ptr noundef %6)
%7 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %3, i64 0, i32 2
%8 = load i32, ptr %7, align 8, !tbaa !5
%9 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %3, i64 0, i32 2, i32 1
%10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !12
%11 = tail call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str, i32 noundef %8, i32 noundef %10)
%12 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %3, i64 0, i32 1
%13 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !15
br label %2
14: ; preds = %2
ret void
}
; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @printf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #11
; Function Attrs: nofree nounwind uwtable
define dso_local void @printAVL(ptr nocapture noundef readonly %0) local_unnamed_addr #6 {
%2 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !20
tail call void @inorderTraversal(ptr noundef %2)
ret void
}
; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @freeAVL(ptr noundef %0) local_unnamed_addr #8 {
%2 = icmp eq ptr %0, null
br i1 %2, label %3, label %4
3: ; preds = %1, %4
ret void
4: ; preds = %1
%5 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !14
tail call void @freeAVL(ptr noundef %5)
%6 = getelementptr inbounds %struct.AVLTreeNode, ptr %0, i64 0, i32 1
%7 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !15
tail call void @freeAVL(ptr noundef %7)
tail call void @free(ptr noundef %0) #16
br label %3
}
; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @main() local_unnamed_addr #8 {
%1 = tail call ptr @insertNode(ptr noundef null, i32 noundef 10, i32 noundef 100)
%2 = tail call ptr @insertNode(ptr noundef %1, i32 noundef 20, i32 noundef 200)
%3 = tail call ptr @insertNode(ptr noundef %2, i32 noundef 30, i32 noundef 300)
%4 = tail call ptr @insertNode(ptr noundef %3, i32 noundef 40, i32 noundef 400)
%5 = tail call ptr @insertNode(ptr noundef %4, i32 noundef 50, i32 noundef 500)
%6 = tail call i32 @puts(ptr nonnull dereferenceable(1) @str)
tail call void @inorderTraversal(ptr noundef %5)
%7 = tail call ptr @deleteNode(ptr noundef %5, i32 noundef 30)
%8 = tail call i32 @puts(ptr nonnull dereferenceable(1) @str.3)
tail call void @inorderTraversal(ptr noundef %7)
tail call void @freeAVL(ptr noundef %7)
ret i32 0
}
; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.smax.i32(i32, i32) #12
; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @puts(ptr nocapture noundef readonly) local_unnamed_addr #13
; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write)
declare void @llvm.memset.p0.i64(ptr nocapture writeonly, i8, i64, i1 immarg) #14
attributes #0 = { mustprogress nofree nounwind willreturn memory(write, argmem: none, inaccessiblemem: readwrite) 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 = { mustprogress nofree nounwind willreturn allockind("alloc,uninitialized") allocsize(0) memory(inaccessiblemem: readwrite) "alloc-family"="malloc" "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 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: read) 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 #3 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, 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" }
attributes #4 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, argmem: readwrite, 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" }
attributes #5 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(readwrite, 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" }
attributes #6 = { 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 #7 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(read, 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" }
attributes #8 = { 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 #9 = { mustprogress nounwind willreturn allockind("free") memory(argmem: readwrite, inaccessiblemem: readwrite) "alloc-family"="malloc" "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 #10 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: write) 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 #11 = { 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 #12 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
attributes #13 = { nofree nounwind }
attributes #14 = { nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write) }
attributes #15 = { nounwind allocsize(0) }
attributes #16 = { 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 = !{!"Ubuntu clang version 18.1.3 (1ubuntu1)"}
!5 = !{!6, !11, i64 16}
!6 = !{!"AVLTreeNode", !7, i64 0, !7, i64 8, !10, i64 16, !11, i64 24}
!7 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!"KeyValue", !11, i64 0, !11, i64 4}
!11 = !{!"int", !8, i64 0}
!12 = !{!6, !11, i64 20}
!13 = !{!6, !11, i64 24}
!14 = !{!6, !7, i64 0}
!15 = !{!6, !7, i64 8}
!16 = !{!7, !7, i64 0}
!17 = distinct !{!17, !18, !19}
!18 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!19 = !{!"llvm.loop.unroll.disable"}
!20 = !{!21, !7, i64 0}
!21 = !{!"", !7, i64 0, !11, i64 8}
!22 = !{!21, !11, i64 8}
!23 = distinct !{!23, !18, !19}
这个LLVM IR文本我是只可远观而不可亵玩。拿属性来浅看一下吧：
直观地看到01地文本量大于02和03，02和03竟然出奇地一致，这是巧合嘛，查阅资料才发现说01地调试信息会更完善一些，而02和03
在这个层面都是对01进行有关循环展开，函数内敛的优化之类的。
四.大模型附录
老实交代，使用的是kimi。其实原本想测试一下mini_cursor现在怎么样了，但不管了，简单的问题往往只需要简单地大模型来处理：
gcc:
直观差别总结
性能：从 -O1 到 -O3，性能通常会逐渐提升，但提升的幅度会逐渐减小，因为优化的空间越来越小。
代码大小：从 -O1 到 -O3，生成的代码大小可能会逐渐增加，因为优化可能会引入更多的代码来提高性能。
编译时间：从 -O1 到 -O3，编译时间会逐渐增加，因为编译器需要进行更多的分析和优化。
稳定性：从 -O1 到 -O3，程序的稳定性可能会逐渐降低，因为更高级的优化可能会引入难以发现的bug。
clang:
分析生成的 LLVM IR 文件：比较不同优化级别下的 LLVM IR 文件，观察编译器在不同级别下应用的优化策略。例如，-O1 会包括一些基本优化，如常量折叠、死代码消除等；-O2 在 -O1 的基础上增加了更多的优化，包括循环展开、函数内联等；-O3 包含了所有中级优化，并在此基础上增加了更复杂的优化技术，如向量化、超标量优化等。
观察性能差异：通过运行生成的可执行文件或分析 LLVM IR 文件，比较不同优化级别对程序性能的影响。通常情况下，-O2 和 -O3 会显著提高程序的执行速度，而 -O0 则运行较慢但调试信息更完整。
浙公网安备 33010602011771号