#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 */
scalar_t__ g();
scalar_t__ h();
void f(int a, int b, int c, int d) {
  while (a) {
    while (h()) {
      ++b;
      if (b == c) {
        return;
      }
    }
    ++b;
  }
  while (a + b - c) {
    while (h()) {
      do {
        if (a) {
          d = c;
        }
      } while (g() && h());
      --a;
    }
    while (g() && h()) {
      ++a;
      if (!d) {
        break;
      }
      if (a) {
        continue;
      }
      d = 20;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<f>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    %ecx,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
je     1181 <f+0x61>
jmp    1143 <f+0x23>
mov    $0x0,%al
call   1030 <h@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     1173 <f+0x53>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jne    116e <f+0x4e>
jmp    1282 <f+0x162>
jmp    1143 <f+0x23>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1134 <f+0x14>
jmp    1186 <f+0x66>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1282 <f+0x162>
jmp    119d <f+0x7d>
mov    $0x0,%al
call   1030 <h@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     120b <f+0xeb>
jmp    11b3 <f+0x93>
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
je     11c3 <f+0xa3>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    11c8 <f+0xa8>
mov    $0x0,%al
call   1040 <g@plt>
mov    %rax,%rcx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%rcx
mov    %al,-0x11(%rbp)
je     11f2 <f+0xd2>
mov    $0x0,%al
call   1030 <h@plt>
cmp    $0x0,%rax
setne  %al
mov    %al,-0x11(%rbp)
mov    -0x11(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11b3 <f+0x93>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    119d <f+0x7d>
jmp    1210 <f+0xf0>
mov    $0x0,%al
call   1040 <g@plt>
mov    %rax,%rcx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%rcx
mov    %al,-0x12(%rbp)
je     123a <f+0x11a>
mov    $0x0,%al
call   1030 <h@plt>
cmp    $0x0,%rax
setne  %al
mov    %al,-0x12(%rbp)
mov    -0x12(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    124a <f+0x12a>
jmp    127d <f+0x15d>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    1262 <f+0x142>
jmp    127d <f+0x15d>
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
je     1271 <f+0x151>
jmp    1210 <f+0xf0>
movl   $0x14,-0x10(%rbp)
jmp    1210 <f+0xf0>
jmp    1186 <f+0x66>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<f>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %edx,%r12d
mov    %esi,%r14d
test   %edi,%edi
je     115c <f+0x3c>
not    %r14d
add    %r12d,%r14d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %eax,%eax
call   1030 <h@plt>
sub    $0x1,%r14d
setb   %cl
test   %rax,%rax
je     1140 <f+0x20>
test   %cl,%cl
je     1140 <f+0x20>
jmp    120d <f+0xed>
cmp    %r12d,%r14d
je     120d <f+0xed>
mov    %ecx,%ebx
mov    $0x14,%r15d
xor    %ebp,%ebp
jmp    1183 <f+0x63>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0xffffffff,%ebp
xor    %eax,%eax
call   1030 <h@plt>
test   %rax,%rax
je     11b0 <f+0x90>
nop
test   %ebp,%ebp
cmovne %r12d,%ebx
xor    %eax,%eax
call   1040 <g@plt>
test   %rax,%rax
je     1180 <f+0x60>
xor    %eax,%eax
call   1030 <h@plt>
test   %rax,%rax
jne    1190 <f+0x70>
jmp    1180 <f+0x60>
xor    %eax,%eax
call   1040 <g@plt>
test   %rax,%rax
je     1200 <f+0xe0>
add    $0x1,%ebp
mov    %ebp,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ecx,%ebp
xor    %eax,%eax
call   1030 <h@plt>
test   %rax,%rax
je     11f9 <f+0xd9>
test   %ebx,%ebx
je     11fe <f+0xde>
test   %ebp,%ebp
cmove  %r15d,%ebx
xor    %eax,%eax
call   1040 <g@plt>
lea    0x1(%rbp),%ecx
test   %rax,%rax
jne    11d0 <f+0xb0>
jmp    1200 <f+0xe0>
add    $0xffffffff,%ebp
jmp    1200 <f+0xe0>
xor    %ebx,%ebx
lea    (%r14,%rbp,1),%eax
cmp    %r12d,%eax
jne    1183 <f+0x63>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @f(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %5, label %6, label %8
6: ; preds = %4
%7 = icmp eq i32 %1, %2
br i1 %7, label %59, label %15
8: ; preds = %4, %8
%9 = phi i32 [ %12, %8 ], [ %1, %4 ]
%10 = tail call i64 (...) @h()
%11 = icmp ne i64 %10, 0
%12 = add nsw i32 %9, 1
%13 = icmp eq i32 %12, %2
%14 = select i1 %11, i1 %13, i1 false
br i1 %14, label %59, label %8
15: ; preds = %6, %54
%16 = phi i32 [ %55, %54 ], [ %3, %6 ]
%17 = phi i32 [ %56, %54 ], [ 0, %6 ]
%18 = tail call i64 (...) @h()
%19 = icmp eq i64 %18, 0
br i1 %19, label %20, label %25
20: ; preds = %37, %15
%21 = phi i32 [ %17, %15 ], [ %38, %37 ]
%22 = phi i32 [ %16, %15 ], [ %31, %37 ]
%23 = tail call i64 (...) @g()
%24 = icmp eq i64 %23, 0
br i1 %24, label %54, label %41
25: ; preds = %15, %37
%26 = phi i32 [ %31, %37 ], [ %16, %15 ]
%27 = phi i32 [ %38, %37 ], [ %17, %15 ]
%28 = icmp eq i32 %27, 0
br label %29
29: ; preds = %25, %34
%30 = phi i32 [ %31, %34 ], [ %26, %25 ]
%31 = select i1 %28, i32 %30, i32 %2
%32 = tail call i64 (...) @g()
%33 = icmp eq i64 %32, 0
br i1 %33, label %37, label %34
34: ; preds = %29
%35 = tail call i64 (...) @h()
%36 = icmp eq i64 %35, 0
br i1 %36, label %37, label %29
37: ; preds = %29, %34
%38 = add nsw i32 %27, -1
%39 = tail call i64 (...) @h()
%40 = icmp eq i64 %39, 0
br i1 %40, label %20, label %25
41: ; preds = %20, %49
%42 = phi i32 [ %51, %49 ], [ %22, %20 ]
%43 = phi i32 [ %47, %49 ], [ %21, %20 ]
%44 = tail call i64 (...) @h()
%45 = icmp eq i64 %44, 0
br i1 %45, label %54, label %46
46: ; preds = %41
%47 = add nsw i32 %43, 1
%48 = icmp eq i32 %42, 0
br i1 %48, label %54, label %49
49: ; preds = %46
%50 = icmp eq i32 %47, 0
%51 = select i1 %50, i32 20, i32 %42
%52 = tail call i64 (...) @g()
%53 = icmp eq i64 %52, 0
br i1 %53, label %54, label %41
54: ; preds = %41, %46, %49, %20
%55 = phi i32 [ %22, %20 ], [ %51, %49 ], [ 0, %46 ], [ %42, %41 ]
%56 = phi i32 [ %21, %20 ], [ %47, %49 ], [ %47, %46 ], [ %43, %41 ]
%57 = add nsw i32 %56, %1
%58 = icmp eq i32 %57, %2
br i1 %58, label %59, label %15
59: ; preds = %8, %54, %6
ret void
}