#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 >= x && x >= 0 && __VERIFIER_nondet_int() == 0 &&
                 100 * x == y && 10 * w == z);
  while (__VERIFIER_nondet_int()) {
    __ESBMC_assume(y >= 0 && y <= 10 * z && 100 * x == y && 10 * w == z);
    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)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x8(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x15(%rbp)
jl     11b3 <main+0x83>
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    %al,-0x15(%rbp)
jl     11b3 <main+0x83>
mov    $0x0,%al
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
mov    %rax,%rcx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%rcx
mov    %al,-0x15(%rbp)
jne    11b3 <main+0x83>
imul   $0x64,-0x8(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0xc(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x15(%rbp)
jne    11b3 <main+0x83>
imul   $0xa,-0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%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     12c6 <main+0x196>
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
mov    %al,-0x16(%rbp)
jl     1213 <main+0xe3>
mov    -0xc(%rbp),%ecx
imul   $0xa,-0x10(%rbp),%edx
xor    %eax,%eax
cmp    %edx,%ecx
mov    %al,-0x16(%rbp)
jg     1213 <main+0xe3>
imul   $0x64,-0x8(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0xc(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x16(%rbp)
jne    1213 <main+0xe3>
imul   $0xa,-0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
sete   %al
mov    %al,-0x16(%rbp)
mov    -0x16(%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     1248 <main+0x118>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x64,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    12af <main+0x17f>
mov    $0x0,%al
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     127a <main+0x14a>
cmpl   $0x4,-0x8(%rbp)
jl     1275 <main+0x145>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    12aa <main+0x17a>
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   $0xa,-0x14(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jle    12a5 <main+0x175>
mov    -0x10(%rbp),%eax
imul   $0x64,-0x8(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jl     12a0 <main+0x170>
xor    %eax,%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    12a5 <main+0x175>
jmp    12aa <main+0x17a>
jmp    12af <main+0x17f>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xa,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    11c0 <main+0x90>
cmpl   $0x4,-0x8(%rbp)
jl     12e1 <main+0x1b1>
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   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
xor    %eax,%eax
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
xor    %edi,%edi
test   %rax,%rax
sete   %dil
call   1030 <__ESBMC_assume@plt>
xor    %eax,%eax
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
test   %rax,%rax
je     11fe <main+0xce>
xor    %ebp,%ebp
xor    %ebx,%ebx
xor    %r14d,%r14d
xor    %r15d,%r15d
jmp    118a <main+0x5a>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%r15d
add    $0x64,%r14d
add    $0xa,%ebx
xor    %eax,%eax
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
add    $0x64,%ebp
test   %rax,%rax
je     11e9 <main+0xb9>
test   %r14d,%r14d
setns  %al
cmp    %ebp,%r14d
setle  %cl
and    %al,%cl
imul   $0x64,%r15d,%r12d
cmp    %r14d,%r12d
sete   %al
and    %cl,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <__ESBMC_assume@plt>
xor    %eax,%eax
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
test   %rax,%rax
jne    1170 <main+0x40>
xor    %eax,%eax
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
test   %rax,%rax
je     11d4 <main+0xa4>
cmp    $0x4,%r15d
jl     1178 <main+0x48>
add    $0x1,%r15d
add    $0x1,%r14d
jmp    1178 <main+0x48>
mov    %r14d,%eax
neg    %eax
cmp    %r12d,%ebx
cmovl  %r14d,%eax
cmp    %ebx,%r14d
cmovg  %eax,%r14d
jmp    1178 <main+0x48>
cmp    $0x4,%r15d
jl     11fe <main+0xce>
xor    %edi,%edi
cmp    $0x3,%r14d
setge  %dil
call   1040 <assert@plt>
xor    %eax,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
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 = load i32, i32* %2
%8 = icmp sge i32 %6, %7
br i1 %8, label %9, label %25
9: ; preds = %0
%10 = load i32, i32* %2
%11 = icmp sge i32 %10, 0
br i1 %11, label %12, label %25
12: ; preds = %9
%13 = call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%14 = icmp eq i64 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %25
15: ; preds = %12
%16 = load i32, i32* %2
%17 = mul nsw i32 100, %16
%18 = load i32, i32* %3
%19 = icmp eq i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %25
20: ; preds = %15
%21 = load i32, i32* %5
%22 = mul nsw i32 10, %21
%23 = load i32, i32* %4
%24 = icmp eq i32 %22, %23
br label %25
25: ; preds = %20, %15, %12, %9, %0
%26 = phi i1 [ false, %15 ], [ false, %12 ], [ false, %9 ], [ false, %0 ], [ %24, %20 ]
%27 = zext i1 %26 to i32
%28 = call i32 @__ESBMC_assume(i32 %27)
br label %29
29: ; preds = %89, %25
%30 = call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%31 = icmp ne i64 %30, 0
br i1 %31, label %32, label %94
32: ; preds = %29
%33 = load i32, i32* %3
%34 = icmp sge i32 %33, 0
br i1 %34, label %35, label %50
35: ; preds = %32
%36 = load i32, i32* %3
%37 = load i32, i32* %4
%38 = mul nsw i32 10, %37
%39 = icmp sle i32 %36, %38
br i1 %39, label %40, label %50
40: ; preds = %35
%41 = load i32, i32* %2
%42 = mul nsw i32 100, %41
%43 = load i32, i32* %3
%44 = icmp eq i32 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %50
45: ; preds = %40
%46 = load i32, i32* %5
%47 = mul nsw i32 10, %46
%48 = load i32, i32* %4
%49 = icmp eq i32 %47, %48
br label %50
50: ; preds = %45, %40, %35, %32
%51 = phi i1 [ false, %40 ], [ false, %35 ], [ false, %32 ], [ %49, %45 ]
%52 = zext i1 %51 to i32
%53 = call i32 @__ESBMC_assume(i32 %52)
%54 = call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%55 = icmp ne i64 %54, 0
br i1 %55, label %56, label %61
56: ; preds = %50
%57 = load i32, i32* %2
%58 = add nsw i32 %57, 1
store i32 %58, i32* %2
%59 = load i32, i32* %3
%60 = add nsw i32 %59, 100
store i32 %60, i32* %3
br label %89
61: ; preds = %50
%62 = call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%63 = icmp ne i64 %62, 0
br i1 %63, label %64, label %73
64: ; preds = %61
%65 = load i32, i32* %2
%66 = icmp sge i32 %65, 4
br i1 %66, label %67, label %72
67: ; preds = %64
%68 = load i32, i32* %2
%69 = add nsw i32 %68, 1
store i32 %69, i32* %2
%70 = load i32, i32* %3
%71 = add nsw i32 %70, 1
store i32 %71, i32* %3
br label %72
72: ; preds = %67, %64
br label %88
73: ; preds = %61
%74 = load i32, i32* %3
%75 = load i32, i32* %5
%76 = mul nsw i32 10, %75
%77 = icmp sgt i32 %74, %76
br i1 %77, label %78, label %87
78: ; preds = %73
%79 = load i32, i32* %4
%80 = load i32, i32* %2
%81 = mul nsw i32 100, %80
%82 = icmp sge i32 %79, %81
br i1 %82, label %83, label %86
83: ; preds = %78
%84 = load i32, i32* %3
%85 = sub nsw i32 0, %84
store i32 %85, i32* %3
br label %86
86: ; preds = %83, %78
br label %87
87: ; preds = %86, %73
br label %88
88: ; preds = %87, %72
br label %89
89: ; preds = %88, %56
%90 = load i32, i32* %5
%91 = add nsw i32 %90, 1
store i32 %91, i32* %5
%92 = load i32, i32* %4
%93 = add nsw i32 %92, 10
store i32 %93, i32* %4
br label %29
94: ; preds = %29
%95 = load i32, i32* %2
%96 = icmp sge i32 %95, 4
br i1 %96, label %97, label %102
97: ; preds = %94
%98 = load i32, i32* %3
%99 = icmp sgt i32 %98, 2
%100 = zext i1 %99 to i32
%101 = call i32 @assert(i32 %100)
br label %102
102: ; preds = %97, %94
%103 = load i32, i32* %1
ret i32 %103
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @main() {
%1 = tail call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%2 = icmp eq i64 %1, 0
%3 = zext i1 %2 to i32
%4 = tail call i32 @__ESBMC_assume(i32 %3)
%5 = tail call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%6 = icmp eq i64 %5, 0
br i1 %6, label %54, label %7
7: ; preds = %0, %41
%8 = phi i32 [ %44, %41 ], [ 0, %0 ]
%9 = phi i32 [ %45, %41 ], [ 0, %0 ]
%10 = phi i32 [ %43, %41 ], [ 0, %0 ]
%11 = phi i32 [ %42, %41 ], [ 0, %0 ]
%12 = icmp sgt i32 %10, -1
%13 = mul nsw i32 %9, 10
%14 = icmp sle i32 %10, %13
%15 = select i1 %12, i1 %14, i1 false
%16 = mul nsw i32 %11, 100
%17 = icmp eq i32 %16, %10
%18 = select i1 %15, i1 %17, i1 false
%19 = zext i1 %18 to i32
%20 = tail call i32 @__ESBMC_assume(i32 %19)
%21 = tail call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%22 = icmp eq i64 %21, 0
br i1 %22, label %26, label %23
23: ; preds = %7
%24 = add nsw i32 %11, 1
%25 = add nsw i32 %10, 100
br label %41
26: ; preds = %7
%27 = tail call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%28 = icmp eq i64 %27, 0
br i1 %28, label %34, label %29
29: ; preds = %26
%30 = icmp sgt i32 %11, 3
br i1 %30, label %31, label %41
31: ; preds = %29
%32 = add nuw nsw i32 %11, 1
%33 = add nsw i32 %10, 1
br label %41
34: ; preds = %26
%35 = mul nuw nsw i32 %8, 10
%36 = icmp sle i32 %10, %35
%37 = icmp slt i32 %9, %16
%38 = select i1 %36, i1 true, i1 %37
%39 = sub nsw i32 0, %10
%40 = select i1 %38, i32 %10, i32 %39
br label %41
41: ; preds = %34, %31, %29, %23
%42 = phi i32 [ %24, %23 ], [ %32, %31 ], [ %11, %29 ], [ %11, %34 ]
%43 = phi i32 [ %25, %23 ], [ %33, %31 ], [ %10, %29 ], [ %40, %34 ]
%44 = add nuw nsw i32 %8, 1
%45 = add nuw nsw i32 %9, 10
%46 = tail call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%47 = icmp eq i64 %46, 0
br i1 %47, label %48, label %7
48: ; preds = %41
%49 = icmp sgt i32 %42, 3
br i1 %49, label %50, label %54
50: ; preds = %48
%51 = icmp sgt i32 %43, 2
%52 = zext i1 %51 to i32
%53 = tail call i32 @assert(i32 %52)
br label %54
54: ; preds = %0, %50, %48
ret i32 0
}