#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 */
struct node {
  int dummy;
};

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ add(struct node **, int);
int /*<<< orphan*/ del(struct node **, int *);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, ...);
int /*<<< orphan*/ scanf(char *, int *);
int main() {
  int Num;
  printf("Enter number of nodes\n");
  scanf("%d", &Num);
  int adj[Num][Num];
  printf("Enter adjacency matrix\n");
  for (int i = 0; i < Num; i++) {
    for (int j = 0; j < Num; j++) {
      scanf("%d", &adj[i][j]);
    }
  }
  struct node *Queue = NULL;
  enum { ready, waiting, processed };
  int status[Num];
  for (int i = 0; i < Num; i++) {
    status[i] = ready;
  }
  add(&Queue, 0);
  status[0] = waiting;
  int node = NULL;
  printf("BFS traversing\n");
  while (Queue != NULL) {
    del(&Queue, &node);
    printf("%d ", node);
    status[node] = processed;
    for (int i = 0; i < Num; i++) {
      if (adj[node][i] == 1 && status[i] == ready) {
        add(&Queue, i);
        status[i] = waiting;
      }
    }
  }
  printf("\n");
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
lea    0xeaa(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
lea    0xeb3(%rip),%rdi
lea    -0x8(%rbp),%rsi
call   1050 <scanf@plt>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
mov    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x58(%rbp)
mov    %rsp,%rdx
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,%rdx
imul   %rdx,%rdx
lea    0xf(,%rdx,4),%rsi
and    $0xfffffffffffffff0,%rsi
mov    %rsp,%rdx
sub    %rsi,%rdx
mov    %rdx,-0x50(%rbp)
mov    %rdx,%rsp
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %rax,-0x20(%rbp)
lea    0xe6b(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    122b <main+0xeb>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1218 <main+0xd8>
mov    -0x50(%rbp),%rsi
mov    -0x58(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rax
imul   %rcx,%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
movslq -0x28(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
lea    0xe12(%rip),%rdi
call   1050 <scanf@plt>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    11d0 <main+0x90>
jmp    121d <main+0xdd>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11bd <main+0x7d>
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
lea    0xf(,%rax,4),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x60(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1283 <main+0x143>
mov    -0x60(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    125a <main+0x11a>
lea    -0x30(%rbp),%rdi
xor    %esi,%esi
call   1030 <add@plt>
mov    -0x60(%rbp),%rax
movl   $0x1,(%rax)
movl   $0x0,-0x40(%rbp)
lea    0xd8c(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <printf@plt>
cmpq   $0x0,-0x30(%rbp)
je     1362 <main+0x222>
lea    -0x30(%rbp),%rdi
lea    -0x40(%rbp),%rsi
call   1060 <del@plt>
mov    -0x40(%rbp),%esi
lea    0xd73(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <printf@plt>
mov    -0x60(%rbp),%rax
movslq -0x40(%rbp),%rcx
movl   $0x2,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x0,-0x44(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    135d <main+0x21d>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x58(%rbp),%rdx
movslq -0x40(%rbp),%rcx
imul   %rdx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x44(%rbp),%rcx
cmpl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
jne    134a <main+0x20a>
mov    -0x60(%rbp),%rax
movslq -0x44(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jne    134a <main+0x20a>
mov    -0x44(%rbp),%esi
lea    -0x30(%rbp),%rdi
call   1030 <add@plt>
mov    -0x60(%rbp),%rax
movslq -0x44(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
jmp    134f <main+0x20f>
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
jmp    12ec <main+0x1ac>
jmp    12ad <main+0x16d>
lea    0xcd7(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <printf@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rsp
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
lea    0xe7f(%rip),%rdi
call   1050 <puts@plt>
lea    0xe6c(%rip),%rdi
lea    -0x2c(%rbp),%rsi
call   1080 <scanf@plt>
mov    %rsp,%r15
mov    -0x2c(%rbp),%r12d
mov    %r12,%rax
imul   %r12,%rax
mov    %rsp,%rbx
lea    0xf(,%rax,4),%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
sub    %rax,%rbx
mov    %rbx,%rsp
lea    0xe56(%rip),%rdi
call   1050 <puts@plt>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
test   %eax,%eax
mov    %rbx,-0x50(%rbp)
jle    1279 <main+0x109>
mov    %r15,-0x48(%rbp)
mov    %r12,-0x40(%rbp)
lea    0x0(,%r12,4),%rcx
mov    %rcx,-0x58(%rbp)
xor    %r13d,%r13d
lea    0xe07(%rip),%r14
mov    %rbx,%r12
jmp    1210 <main+0xa0>
xchg   %ax,%ax
movslq %eax,%rcx
add    $0x1,%r13
add    -0x58(%rbp),%r12
cmp    %rcx,%r13
jge    123e <main+0xce>
test   %eax,%eax
jle    1200 <main+0x90>
mov    %r12,%rbx
xor    %r15d,%r15d
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r14,%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1080 <scanf@plt>
add    $0x1,%r15
movslq -0x2c(%rbp),%rax
add    $0x4,%rbx
cmp    %rax,%r15
jl     1220 <main+0xb0>
jmp    1200 <main+0x90>
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    %eax,%edx
mov    %rsp,%r13
lea    0xf(,%rdx,4),%rcx
and    $0xfffffffffffffff0,%rcx
sub    %rcx,%r13
mov    %r13,%rsp
test   %eax,%eax
jle    126f <main+0xff>
shl    $0x2,%rdx
mov    %r13,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1070 <memset@plt>
mov    -0x48(%rbp),%r15
mov    -0x40(%rbp),%r12
jmp    1296 <main+0x126>
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    %rsp,%r13
lea    0xf(,%rax,4),%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
sub    %rax,%r13
mov    %r13,%rsp
lea    -0x38(%rbp),%rdi
xor    %esi,%esi
call   1040 <add@plt>
movl   $0x1,0x0(%r13)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
lea    0xd7d(%rip),%rdi
call   1050 <puts@plt>
cmpq   $0x0,-0x38(%rbp)
je     1385 <main+0x215>
shl    $0x2,%r12
lea    -0x38(%rbp),%r14
jmp    12eb <main+0x17b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmpq   $0x0,-0x38(%rbp)
je     1385 <main+0x215>
mov    %r14,%rdi
lea    -0x30(%rbp),%rsi
call   1090 <del@plt>
mov    -0x30(%rbp),%esi
lea    0xd02(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1060 <printf@plt>
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movl   $0x2,0x0(%r13,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
test   %eax,%eax
mov    -0x50(%rbp),%rdx
jle    12e0 <main+0x170>
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movslq %ecx,%rcx
imul   %r12,%rcx
add    %rdx,%rcx
cmpl   $0x1,(%rcx,%rbx,4)
jne    1370 <main+0x200>
cmpl   $0x0,0x0(%r13,%rbx,4)
jne    1370 <main+0x200>
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
call   1040 <add@plt>
mov    -0x50(%rbp),%rdx
movl   $0x1,0x0(%r13,%rbx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%rbx
movslq %eax,%rcx
cmp    %rcx,%rbx
jge    12e0 <main+0x170>
mov    -0x30(%rbp),%ecx
jmp    1330 <main+0x1c0>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
mov    %r15,%rsp
xor    %eax,%eax
lea    -0x28(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
%struct.node = type { i32 }
@.str = [23 x i8] c"Enter number of nodes\0A\00"
@.str.1 = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.2 = [24 x i8] c"Enter adjacency matrix\0A\00"
@.str.3 = [16 x i8] c"BFS traversing\0A\00"
@.str.4 = [4 x i8] c"%d \00"
@.str.5 = [2 x i8] c"\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i32
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca %struct.node*
%9 = alloca i64
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32 0, i32* %1
%13 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([23 x i8], [23 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%14 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32* %2)
%15 = load i32, i32* %2
%16 = zext i32 %15 to i64
%17 = load i32, i32* %2
%18 = zext i32 %17 to i64
%19 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %19, i8** %3
%20 = mul nuw i64 %16, %18
%21 = alloca i32, i64 %20
store i64 %16, i64* %4
store i64 %18, i64* %5
%22 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([24 x i8], [24 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
store i32 0, i32* %6
br label %23
23: ; preds = %45, %0
%24 = load i32, i32* %6
%25 = load i32, i32* %2
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %48
27: ; preds = %23
store i32 0, i32* %7
br label %28
28: ; preds = %41, %27
%29 = load i32, i32* %7
%30 = load i32, i32* %2
%31 = icmp slt i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %44
32: ; preds = %28
%33 = load i32, i32* %6
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = mul nsw i64 %34, %18
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %35
%37 = load i32, i32* %7
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %38
%40 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32* %39)
br label %41
41: ; preds = %32
%42 = load i32, i32* %7
%43 = add nsw i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %7
br label %28
44: ; preds = %28
br label %45
45: ; preds = %44
%46 = load i32, i32* %6
%47 = add nsw i32 %46, 1
store i32 %47, i32* %6
br label %23
48: ; preds = %23
store %struct.node* null, %struct.node** %8
%49 = load i32, i32* %2
%50 = zext i32 %49 to i64
%51 = alloca i32, i64 %50
store i64 %50, i64* %9
store i32 0, i32* %10
br label %52
52: ; preds = %60, %48
%53 = load i32, i32* %10
%54 = load i32, i32* %2
%55 = icmp slt i32 %53, %54
br i1 %55, label %56, label %63
56: ; preds = %52
%57 = load i32, i32* %10
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %58
store i32 0, i32* %59
br label %60
60: ; preds = %56
%61 = load i32, i32* %10
%62 = add nsw i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %10
br label %52
63: ; preds = %52
%64 = call i32 @add(%struct.node** %8, i32 0)
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 0
store i32 1, i32* %65
store i32 0, i32* %11
%66 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([16 x i8], [16 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0))
br label %67
67: ; preds = %107, %63
%68 = load %struct.node*, %struct.node** %8
%69 = icmp ne %struct.node* %68, null
br i1 %69, label %70, label %108
70: ; preds = %67
%71 = call i32 @del(%struct.node** %8, i32* %11)
%72 = load i32, i32* %11
%73 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0), i32 %72)
%74 = load i32, i32* %11
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %75
store i32 2, i32* %76
store i32 0, i32* %12
br label %77
77: ; preds = %104, %70
%78 = load i32, i32* %12
%79 = load i32, i32* %2
%80 = icmp slt i32 %78, %79
br i1 %80, label %81, label %107
81: ; preds = %77
%82 = load i32, i32* %11
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = mul nsw i64 %83, %18
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %84
%86 = load i32, i32* %12
%87 = sext i32 %86 to i64
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %85, i64 %87
%89 = load i32, i32* %88
%90 = icmp eq i32 %89, 1
br i1 %90, label %91, label %103
91: ; preds = %81
%92 = load i32, i32* %12
%93 = sext i32 %92 to i64
%94 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %93
%95 = load i32, i32* %94
%96 = icmp eq i32 %95, 0
br i1 %96, label %97, label %103
97: ; preds = %91
%98 = load i32, i32* %12
%99 = call i32 @add(%struct.node** %8, i32 %98)
%100 = load i32, i32* %12
%101 = sext i32 %100 to i64
%102 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %101
store i32 1, i32* %102
br label %103
103: ; preds = %97, %91, %81
br label %104
104: ; preds = %103
%105 = load i32, i32* %12
%106 = add nsw i32 %105, 1
store i32 %106, i32* %12
br label %77
107: ; preds = %77
br label %67
108: ; preds = %67
%109 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.5, i64 0, i64 0))
%110 = load i8*, i8** %3
%111 = load i32, i32* %1
ret i32 %111
}

LLVM IR (-O2):
%struct.node = type { i32 }
@.str.1 = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.4 = [4 x i8] c"%d \00"
@str = [22 x i8] c"Enter number of nodes\00"
@str.6 = [23 x i8] c"Enter adjacency matrix\00"
@str.7 = [15 x i8] c"BFS traversing\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca %struct.node*
%3 = alloca i32
%4 = bitcast i32* %1 to i8*
%5 = tail call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([22 x i8], [22 x i8]* @str, i64 0, i64 0))
%6 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32* %1)
%7 = load i32, i32* %1
%8 = zext i32 %7 to i64
%9 = call i8* @llvm.stacksave()
%10 = mul nuw i64 %8, %8
%11 = alloca i32, i64 %10
%12 = call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([23 x i8], [23 x i8]* @str.6, i64 0, i64 0))
%13 = load i32, i32* %1
%14 = icmp sgt i32 %13, 0
br i1 %14, label %19, label %15
15: ; preds = %0
%16 = bitcast %struct.node** %2 to i8*
store %struct.node* null, %struct.node** %2
%17 = zext i32 %13 to i64
%18 = alloca i32, i64 %17
br label %47
19: ; preds = %0, %34
%20 = phi i32 [ %35, %34 ], [ %13, %0 ]
%21 = phi i64 [ %37, %34 ], [ 0, %0 ]
%22 = icmp sgt i32 %20, 0
br i1 %22, label %23, label %34
23: ; preds = %19
%24 = mul nuw nsw i64 %21, %8
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %24
br label %39
26: ; preds = %34
%27 = bitcast %struct.node** %2 to i8*
store %struct.node* null, %struct.node** %2
%28 = zext i32 %35 to i64
%29 = alloca i32, i64 %28
%30 = icmp sgt i32 %35, 0
br i1 %30, label %31, label %47
31: ; preds = %26
%32 = bitcast i32* %29 to i8*
%33 = shl nuw nsw i64 %28, 2
br label %47
34: ; preds = %39, %19
%35 = phi i32 [ %20, %19 ], [ %44, %39 ]
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = add nuw nsw i64 %21, 1
%38 = icmp slt i64 %37, %36
br i1 %38, label %19, label %26
39: ; preds = %23, %39
%40 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %43, %39 ]
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %40
%42 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32* %41)
%43 = add nuw nsw i64 %40, 1
%44 = load i32, i32* %1
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = icmp slt i64 %43, %45
br i1 %46, label %39, label %34
47: ; preds = %15, %31, %26
%48 = phi i32* [ %18, %15 ], [ %29, %31 ], [ %29, %26 ]
%49 = call i32 @add(%struct.node** %2, i32 0)
store i32 1, i32* %48
%50 = bitcast i32* %3 to i8*
store i32 0, i32* %3
%51 = call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([15 x i8], [15 x i8]* @str.7, i64 0, i64 0))
%52 = load %struct.node*, %struct.node** %2
%53 = icmp eq %struct.node* %52, null
br i1 %53, label %91, label %57
54: ; preds = %84, %57
%55 = load %struct.node*, %struct.node** %2
%56 = icmp eq %struct.node* %55, null
br i1 %56, label %91, label %57
57: ; preds = %47, %54
%58 = call i32 @del(%struct.node** %2, i32* %3)
%59 = load i32, i32* %3
%60 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0), i32 %59)
%61 = load i32, i32* %3
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %62
store i32 2, i32* %63
%64 = load i32, i32* %1
%65 = icmp sgt i32 %64, 0
br i1 %65, label %66, label %54
66: ; preds = %57, %89
%67 = phi i32 [ %85, %89 ], [ %64, %57 ]
%68 = phi i32 [ %90, %89 ], [ %61, %57 ]
%69 = phi i64 [ %86, %89 ], [ 0, %57 ]
%70 = sext i32 %68 to i64
%71 = mul nsw i64 %70, %8
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %71
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 %69
%74 = load i32, i32* %73
%75 = icmp eq i32 %74, 1
br i1 %75, label %76, label %84
76: ; preds = %66
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %69
%78 = load i32, i32* %77
%79 = icmp eq i32 %78, 0
br i1 %79, label %80, label %84
80: ; preds = %76
%81 = trunc i64 %69 to i32
%82 = call i32 @add(%struct.node** %2, i32 %81)
store i32 1, i32* %77
%83 = load i32, i32* %1
br label %84
84: ; preds = %66, %76, %80
%85 = phi i32 [ %67, %66 ], [ %67, %76 ], [ %83, %80 ]
%86 = add nuw nsw i64 %69, 1
%87 = sext i32 %85 to i64
%88 = icmp slt i64 %86, %87
br i1 %88, label %89, label %54
89: ; preds = %84
%90 = load i32, i32* %3
br label %66
91: ; preds = %54, %47
%92 = bitcast %struct.node** %2 to i8*
%93 = call i32 @putchar(i32 10)
ret i32 0
}