#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ __ESBMC_assume(int);
scalar_t__ __VERIFIER_nondet_int();
int /*<<< orphan*/ assert(int);
int main() {
  int x = 0;
  int y = 0;
  int z = 0;
  int w = 0;
  __ESBMC_assume(w >= 0 && y == 100 * w && z == 10 * w && x == w);
  while (__VERIFIER_nondet_int()) {
    if (__VERIFIER_nondet_int()) {
      x++;
      y = y + 100;
    } else if (__VERIFIER_nondet_int()) {
      if (x >= 4) {
        x = x + 1;
        y = y + 1;
      }
    } else if (y > 10 * w)
      if (z >= 100 * x)
        y = -y;
    w = w + 1;
    z = z + 10;
  }
  if (x >= 4)
    assert(y > 2);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    %al,-0x15(%rbp)
jl     119e <main+0x6e>
mov    -0xc(%rbp),%ecx
imul   $0x64,-0x14(%rbp),%edx
xor    %eax,%eax
cmp    %edx,%ecx
mov    %al,-0x15(%rbp)
jne    119e <main+0x6e>
mov    -0x10(%rbp),%ecx
imul   $0xa,-0x14(%rbp),%edx
xor    %eax,%eax
cmp    %edx,%ecx
mov    %al,-0x15(%rbp)
jne    119e <main+0x6e>
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
sete   %al
mov    %al,-0x15(%rbp)
mov    -0x15(%rbp),%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <__ESBMC_assume@plt>
mov    $0x0,%al
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     1262 <main+0x132>
mov    $0x0,%al
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     11e4 <main+0xb4>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x64,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    124b <main+0x11b>
mov    $0x0,%al
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     1216 <main+0xe6>
cmpl   $0x4,-0x8(%rbp)
jl     1211 <main+0xe1>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1246 <main+0x116>
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   $0xa,-0x14(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jle    1241 <main+0x111>
mov    -0x10(%rbp),%eax
imul   $0x64,-0x8(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jl     123c <main+0x10c>
xor    %eax,%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1241 <main+0x111>
jmp    1246 <main+0x116>
jmp    124b <main+0x11b>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xa,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    11ab <main+0x7b>
cmpl   $0x4,-0x8(%rbp)
jl     127d <main+0x14d>
cmpl   $0x2,-0xc(%rbp)
setg   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1040 <assert@plt>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    $0x1,%edi
call   1030 <__ESBMC_assume@plt>
xor    %eax,%eax
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
test   %rax,%rax
je     11c5 <main+0x95>
xor    %ebp,%ebp
xor    %ebx,%ebx
xor    %r14d,%r14d
jmp    1176 <main+0x46>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0x1,%r14d
add    $0x64,%ebx
add    $0xa,%ebp
xor    %eax,%eax
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
test   %rax,%rax
je     11b1 <main+0x81>
xor    %eax,%eax
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
test   %rax,%rax
jne    1160 <main+0x30>
xor    %eax,%eax
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
test   %rax,%rax
je     119d <main+0x6d>
cmp    $0x4,%r14d
jl     1167 <main+0x37>
add    $0x1,%r14d
add    $0x1,%ebx
jmp    1167 <main+0x37>
imul   $0x64,%r14d,%eax
mov    %ebx,%ecx
neg    %ecx
cmp    %eax,%ebp
cmovl  %ebx,%ecx
cmp    %ebp,%ebx
cmovg  %ecx,%ebx
jmp    1167 <main+0x37>
cmp    $0x4,%r14d
jl     11c5 <main+0x95>
xor    %edi,%edi
cmp    $0x3,%ebx
setge  %dil
call   1040 <assert@plt>
xor    %eax,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i32 0, i32* %1
store i32 0, i32* %2
store i32 0, i32* %3
store i32 0, i32* %4
store i32 0, i32* %5
%6 = load i32, i32* %5
%7 = icmp sge i32 %6, 0
br i1 %7, label %8, label %22
8: ; preds = %0
%9 = load i32, i32* %3
%10 = load i32, i32* %5
%11 = mul nsw i32 100, %10
%12 = icmp eq i32 %9, %11
br i1 %12, label %13, label %22
13: ; preds = %8
%14 = load i32, i32* %4
%15 = load i32, i32* %5
%16 = mul nsw i32 10, %15
%17 = icmp eq i32 %14, %16
br i1 %17, label %18, label %22
18: ; preds = %13
%19 = load i32, i32* %2
%20 = load i32, i32* %5
%21 = icmp eq i32 %19, %20
br label %22
22: ; preds = %18, %13, %8, %0
%23 = phi i1 [ false, %13 ], [ false, %8 ], [ false, %0 ], [ %21, %18 ]
%24 = zext i1 %23 to i32
%25 = call i32 @__ESBMC_assume(i32 %24)
br label %26
26: ; preds = %65, %22
%27 = call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%28 = icmp ne i64 %27, 0
br i1 %28, label %29, label %70
29: ; preds = %26
%30 = call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%31 = icmp ne i64 %30, 0
br i1 %31, label %32, label %37
32: ; preds = %29
%33 = load i32, i32* %2
%34 = add nsw i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %2
%35 = load i32, i32* %3
%36 = add nsw i32 %35, 100
store i32 %36, i32* %3
br label %65
37: ; preds = %29
%38 = call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%39 = icmp ne i64 %38, 0
br i1 %39, label %40, label %49
40: ; preds = %37
%41 = load i32, i32* %2
%42 = icmp sge i32 %41, 4
br i1 %42, label %43, label %48
43: ; preds = %40
%44 = load i32, i32* %2
%45 = add nsw i32 %44, 1
store i32 %45, i32* %2
%46 = load i32, i32* %3
%47 = add nsw i32 %46, 1
store i32 %47, i32* %3
br label %48
48: ; preds = %43, %40
br label %64
49: ; preds = %37
%50 = load i32, i32* %3
%51 = load i32, i32* %5
%52 = mul nsw i32 10, %51
%53 = icmp sgt i32 %50, %52
br i1 %53, label %54, label %63
54: ; preds = %49
%55 = load i32, i32* %4
%56 = load i32, i32* %2
%57 = mul nsw i32 100, %56
%58 = icmp sge i32 %55, %57
br i1 %58, label %59, label %62
59: ; preds = %54
%60 = load i32, i32* %3
%61 = sub nsw i32 0, %60
store i32 %61, i32* %3
br label %62
62: ; preds = %59, %54
br label %63
63: ; preds = %62, %49
br label %64
64: ; preds = %63, %48
br label %65
65: ; preds = %64, %32
%66 = load i32, i32* %5
%67 = add nsw i32 %66, 1
store i32 %67, i32* %5
%68 = load i32, i32* %4
%69 = add nsw i32 %68, 10
store i32 %69, i32* %4
br label %26
70: ; preds = %26
%71 = load i32, i32* %2
%72 = icmp sge i32 %71, 4
br i1 %72, label %73, label %78
73: ; preds = %70
%74 = load i32, i32* %3
%75 = icmp sgt i32 %74, 2
%76 = zext i1 %75 to i32
%77 = call i32 @assert(i32 %76)
br label %78
78: ; preds = %73, %70
%79 = load i32, i32* %1
ret i32 %79
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @main() {
%1 = tail call i32 @__ESBMC_assume(i32 1)
%2 = tail call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%3 = icmp eq i64 %2, 0
br i1 %3, label %43, label %4
4: ; preds = %0, %30
%5 = phi i32 [ %33, %30 ], [ 0, %0 ]
%6 = phi i32 [ %34, %30 ], [ 0, %0 ]
%7 = phi i32 [ %32, %30 ], [ 0, %0 ]
%8 = phi i32 [ %31, %30 ], [ 0, %0 ]
%9 = tail call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%10 = icmp eq i64 %9, 0
br i1 %10, label %14, label %11
11: ; preds = %4
%12 = add nsw i32 %8, 1
%13 = add nsw i32 %7, 100
br label %30
14: ; preds = %4
%15 = tail call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%16 = icmp eq i64 %15, 0
br i1 %16, label %22, label %17
17: ; preds = %14
%18 = icmp sgt i32 %8, 3
br i1 %18, label %19, label %30
19: ; preds = %17
%20 = add nuw nsw i32 %8, 1
%21 = add nsw i32 %7, 1
br label %30
22: ; preds = %14
%23 = mul nsw i32 %5, 10
%24 = icmp sle i32 %7, %23
%25 = mul nsw i32 %8, 100
%26 = icmp slt i32 %6, %25
%27 = select i1 %24, i1 true, i1 %26
%28 = sub nsw i32 0, %7
%29 = select i1 %27, i32 %7, i32 %28
br label %30
30: ; preds = %22, %19, %17, %11
%31 = phi i32 [ %12, %11 ], [ %20, %19 ], [ %8, %17 ], [ %8, %22 ]
%32 = phi i32 [ %13, %11 ], [ %21, %19 ], [ %7, %17 ], [ %29, %22 ]
%33 = add nuw nsw i32 %5, 1
%34 = add nuw nsw i32 %6, 10
%35 = tail call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%36 = icmp eq i64 %35, 0
br i1 %36, label %37, label %4
37: ; preds = %30
%38 = icmp sgt i32 %31, 3
br i1 %38, label %39, label %43
39: ; preds = %37
%40 = icmp sgt i32 %32, 2
%41 = zext i1 %40 to i32
%42 = tail call i32 @assert(i32 %41)
br label %43
43: ; preds = %0, %39, %37
ret i32 0
}