#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 INT_MAX;
int INT_MIN;
int saturating_add(int x, int y) {
  int r = x + y;
  int pos_overflow = !(x & INT_MIN) && !(y & INT_MIN) && (r & INT_MIN);
  int neg_overflow = (x & INT_MIN) && (y & INT_MIN) && !(r & INT_MIN);
  int TMax_when_overflow = INT_MAX & (INT_MIN - (pos_overflow | neg_overflow));
  int TMax_when_not_pos_overflow = (INT_MAX & (INT_MIN - !pos_overflow));
  int bias =
      INT_MIN + TMax_when_not_pos_overflow + !pos_overflow + neg_overflow;
  return (r | TMax_when_overflow) + bias;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<saturating_add>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    0x2ec3(%rip),%rax
and    (%rax),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%ecx
mov    %al,-0x21(%rbp)
jne    115c <saturating_add+0x5c>
mov    -0x8(%rbp),%ecx
mov    0x2ea9(%rip),%rax
and    (%rax),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%ecx
mov    %al,-0x21(%rbp)
jne    115c <saturating_add+0x5c>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    0x2e8f(%rip),%rcx
and    (%rcx),%eax
cmp    $0x0,%eax
setne  %al
mov    %al,-0x21(%rbp)
mov    -0x21(%rbp),%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    0x2e6f(%rip),%rax
and    (%rax),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%ecx
mov    %al,-0x22(%rbp)
je     11b2 <saturating_add+0xb2>
mov    -0x8(%rbp),%ecx
mov    0x2e55(%rip),%rax
and    (%rax),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%ecx
mov    %al,-0x22(%rbp)
je     11b2 <saturating_add+0xb2>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    0x2e3b(%rip),%rcx
and    (%rcx),%eax
cmp    $0x0,%eax
setne  %al
xor    $0xff,%al
mov    %al,-0x22(%rbp)
mov    -0x22(%rbp),%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    0x2e24(%rip),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    0x2e13(%rip),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%edx
or     -0x14(%rbp),%edx
sub    %edx,%ecx
and    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    0x2e05(%rip),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    0x2df4(%rip),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
setne  %dl
xor    $0xff,%dl
and    $0x1,%dl
movzbl %dl,%edx
sub    %edx,%ecx
and    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    0x2dd4(%rip),%rax
mov    (%rax),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
setne  %cl
xor    $0xff,%cl
and    $0x1,%cl
movzbl %cl,%ecx
add    %ecx,%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
or     -0x18(%rbp),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<saturating_add>:
lea    (%rsi,%rdi,1),%r8d
mov    0x2ed5(%rip),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %esi,%edx
or     %edi,%edx
test   %edx,%eax
sete   %dl
test   %r8d,%eax
setne  %cl
sete   %r9b
and    %dl,%cl
test   %esi,%eax
setne  %sil
test   %edi,%eax
setne  %dl
and    %sil,%dl
and    %r9b,%dl
movzbl %dl,%r9d
mov    0x2eaa(%rip),%rsi
mov    (%rsi),%esi
mov    %r9d,%edx
or     %cl,%dl
movzbl %dl,%edx
mov    %eax,%edi
sub    %edx,%edi
and    %esi,%edi
xor    $0x1,%cl
movzbl %cl,%ecx
mov    %eax,%edx
sub    %ecx,%edx
and    %esi,%edx
or     %r8d,%edi
add    %ecx,%eax
add    %r9d,%eax
add    %edx,%eax
add    %edi,%eax
ret

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

LLVM IR (-O2):
@INT_MIN = global i32 0
@INT_MAX = global i32 0
define i32 @saturating_add(i32 %0, i32 %1) {
%3 = add nsw i32 %1, %0
%4 = load i32, i32* @INT_MIN
%5 = or i32 %1, %0
%6 = and i32 %4, %5
%7 = icmp eq i32 %6, 0
%8 = and i32 %4, %3
%9 = icmp ne i32 %8, 0
%10 = select i1 %7, i1 %9, i1 false
%11 = and i32 %4, %1
%12 = icmp ne i32 %11, 0
%13 = and i32 %4, %0
%14 = icmp ne i32 %13, 0
%15 = icmp eq i32 %8, 0
%16 = and i1 %14, %12
%17 = select i1 %16, i1 %15, i1 false
%18 = zext i1 %17 to i32
%19 = load i32, i32* @INT_MAX
%20 = or i1 %10, %17
%21 = sext i1 %20 to i32
%22 = add i32 %4, %21
%23 = and i32 %22, %19
%24 = xor i1 %10, true
%25 = zext i1 %24 to i32
%26 = sub nsw i32 %4, %25
%27 = and i32 %26, %19
%28 = or i32 %23, %3
%29 = add i32 %4, %25
%30 = add i32 %29, %18
%31 = add i32 %30, %27
%32 = add i32 %31, %28
ret i32 %32
}