#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 */
typedef int uint64_t;
typedef int uint32_t;
typedef scalar_t__ int32_t;

/* Variables and functions */
scalar_t__ INT_MAX;
scalar_t__ INT_MIN;
uint32_t add_flags(uint32_t lhs, uint32_t rhs, bool carry_in, bool *carry_out,
                   bool *overflow_out) {
  uint64_t c_in = carry_in ? 1 : 0;
  uint64_t lhs64 = lhs;
  uint64_t rhs64 = rhs;
  uint64_t res64 = lhs64 + rhs64 + c_in;
  if (carry_out)
    *carry_out = (res64 & (((uint64_t)1) << 32)) ? true : false;
  if (overflow_out) {
    int32_t lhs_signed = lhs;
    int32_t rhs_signed = rhs;
    bool overflow_bit;
    overflow_bit = ((rhs_signed > 0) && (lhs_signed > INT_MAX - rhs_signed)) ||
                   ((rhs_signed < 0) && (lhs_signed < INT_MIN - rhs_signed));
    if (!overflow_bit && c_in) {
      int32_t res_signed = rhs_signed + lhs_signed;
      overflow_bit = ((res_signed > 0) && (1 > INT_MAX - res_signed)) ||
                     ((res_signed < 0) && (1 < INT_MIN - res_signed));
    }
    *overflow_out = overflow_bit;
  }
  return res64;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<add_flags>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edx
xor    %eax,%eax
mov    $0x1,%ecx
cmp    $0x0,%edx
cmovne %ecx,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    -0x2c(%rbp),%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
je     1161 <add_flags+0x61>
and    -0x30(%rbp),%edx
xor    %ecx,%ecx
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%edx
cmovne %eax,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
je     1275 <add_flags+0x175>
movslq -0x4(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
movslq -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x40(%rbp)
jle    11a7 <add_flags+0xa7>
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    0x2e56(%rip),%rax
mov    (%rax),%rdx
sub    -0x40(%rbp),%rdx
mov    $0x1,%al
cmp    %rdx,%rcx
mov    %al,-0x51(%rbp)
jg     11d8 <add_flags+0xd8>
xor    %eax,%eax
cmpq   $0x0,-0x40(%rbp)
mov    %al,-0x52(%rbp)
jge    11d2 <add_flags+0xd2>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    0x2e1e(%rip),%rcx
mov    (%rcx),%rcx
sub    -0x40(%rbp),%rcx
cmp    %rcx,%rax
setl   %al
mov    %al,-0x52(%rbp)
mov    -0x52(%rbp),%al
mov    %al,-0x51(%rbp)
mov    -0x51(%rbp),%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x44(%rbp)
jne    126c <add_flags+0x16c>
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
je     126c <add_flags+0x16c>
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x50(%rbp)
jle    122f <add_flags+0x12f>
mov    0x2dd3(%rip),%rax
mov    (%rax),%rdx
sub    -0x50(%rbp),%rdx
mov    $0x1,%al
mov    $0x1,%ecx
cmp    %rdx,%rcx
mov    %al,-0x53(%rbp)
jg     1261 <add_flags+0x161>
xor    %eax,%eax
cmpq   $0x0,-0x50(%rbp)
mov    %al,-0x54(%rbp)
jge    125b <add_flags+0x15b>
mov    0x2d9a(%rip),%rax
mov    (%rax),%rcx
sub    -0x50(%rbp),%rcx
mov    $0x1,%eax
cmp    %rcx,%rax
setl   %al
mov    %al,-0x54(%rbp)
mov    -0x54(%rbp),%al
mov    %al,-0x53(%rbp)
mov    -0x53(%rbp),%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<add_flags>:
mov    %esi,%eax
test   %r8,%r8
je     119f <add_flags+0x9f>
movslq %edi,%r9
movslq %eax,%r10
test   %r10d,%r10d
jle    1132 <add_flags+0x32>
mov    0x2ecb(%rip),%rcx
mov    (%rcx),%rcx
sub    %r10,%rcx
xor    %r11d,%r11d
mov    $0x1,%esi
cmp    %r9,%rcx
jge    1139 <add_flags+0x39>
jmp    119c <add_flags+0x9c>
xor    %r11d,%r11d
test   %eax,%eax
js     117e <add_flags+0x7e>
test   %edx,%edx
je     1199 <add_flags+0x99>
mov    %r11d,%esi
test   %r11d,%r11d
jne    119c <add_flags+0x9c>
add    %r9,%r10
jle    115b <add_flags+0x5b>
mov    0x2e97(%rip),%rcx
mov    $0x1,%esi
cmp    %r10,(%rcx)
jle    119c <add_flags+0x9c>
test   %r10,%r10
sets   %r9b
mov    0x2e77(%rip),%rsi
mov    (%rsi),%rsi
sub    %r10,%rsi
cmp    $0x2,%rsi
setge  %cl
and    %r9b,%cl
movzbl %cl,%esi
jmp    119c <add_flags+0x9c>
mov    0x2e5b(%rip),%rcx
mov    (%rcx),%rcx
sub    %r10,%rcx
xor    %r11d,%r11d
cmp    %r9,%rcx
setg   %r11b
test   %edx,%edx
jne    113d <add_flags+0x3d>
mov    %r11d,%esi
mov    %esi,(%r8)
add    %edi,%eax
cmp    $0x1,%edx
sbb    $0xffffffff,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
@INT_MAX = global i64 0
@INT_MIN = global i64 0
define i32 @add_flags(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32* %3, i32* %4) {
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32*
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i64
%16 = alloca i64
%17 = alloca i32
%18 = alloca i64
store i32 %0, i32* %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32* %3, i32** %9
store i32* %4, i32** %10
%19 = load i32, i32* %8
%20 = icmp ne i32 %19, 0
%21 = zext i1 %20 to i64
%22 = select i1 %20, i32 1, i32 0
store i32 %22, i32* %11
%23 = load i32, i32* %6
store i32 %23, i32* %12
%24 = load i32, i32* %7
store i32 %24, i32* %13
%25 = load i32, i32* %12
%26 = load i32, i32* %13
%27 = add nsw i32 %25, %26
%28 = load i32, i32* %11
%29 = add nsw i32 %27, %28
store i32 %29, i32* %14
%30 = load i32*, i32** %9
%31 = icmp ne i32* %30, null
br i1 %31, label %32, label %39
32: ; preds = %5
%33 = load i32, i32* %14
%34 = and i32 %33, poison
%35 = icmp ne i32 %34, 0
%36 = zext i1 %35 to i64
%37 = select i1 %35, i32 1, i32 0
%38 = load i32*, i32** %9
store i32 %37, i32* %38
br label %39
39: ; preds = %32, %5
%40 = load i32*, i32** %10
%41 = icmp ne i32* %40, null
br i1 %41, label %42, label %101
42: ; preds = %39
%43 = load i32, i32* %6
%44 = sext i32 %43 to i64
store i64 %44, i64* %15
%45 = load i32, i32* %7
%46 = sext i32 %45 to i64
store i64 %46, i64* %16
%47 = load i64, i64* %16
%48 = icmp sgt i64 %47, 0
br i1 %48, label %49, label %55
49: ; preds = %42
%50 = load i64, i64* %15
%51 = load i64, i64* @INT_MAX
%52 = load i64, i64* %16
%53 = sub nsw i64 %51, %52
%54 = icmp sgt i64 %50, %53
br i1 %54, label %66, label %55
55: ; preds = %49, %42
%56 = load i64, i64* %16
%57 = icmp slt i64 %56, 0
br i1 %57, label %58, label %64
58: ; preds = %55
%59 = load i64, i64* %15
%60 = load i64, i64* @INT_MIN
%61 = load i64, i64* %16
%62 = sub nsw i64 %60, %61
%63 = icmp slt i64 %59, %62
br label %64
64: ; preds = %58, %55
%65 = phi i1 [ false, %55 ], [ %63, %58 ]
br label %66
66: ; preds = %64, %49
%67 = phi i1 [ true, %49 ], [ %65, %64 ]
%68 = zext i1 %67 to i32
store i32 %68, i32* %17
%69 = load i32, i32* %17
%70 = icmp ne i32 %69, 0
br i1 %70, label %98, label %71
71: ; preds = %66
%72 = load i32, i32* %11
%73 = icmp ne i32 %72, 0
br i1 %73, label %74, label %98
74: ; preds = %71
%75 = load i64, i64* %16
%76 = load i64, i64* %15
%77 = add nsw i64 %75, %76
store i64 %77, i64* %18
%78 = load i64, i64* %18
%79 = icmp sgt i64 %78, 0
br i1 %79, label %80, label %85
80: ; preds = %74
%81 = load i64, i64* @INT_MAX
%82 = load i64, i64* %18
%83 = sub nsw i64 %81, %82
%84 = icmp sgt i64 1, %83
br i1 %84, label %95, label %85
85: ; preds = %80, %74
%86 = load i64, i64* %18
%87 = icmp slt i64 %86, 0
br i1 %87, label %88, label %93
88: ; preds = %85
%89 = load i64, i64* @INT_MIN
%90 = load i64, i64* %18
%91 = sub nsw i64 %89, %90
%92 = icmp slt i64 1, %91
br label %93
93: ; preds = %88, %85
%94 = phi i1 [ false, %85 ], [ %92, %88 ]
br label %95
95: ; preds = %93, %80
%96 = phi i1 [ true, %80 ], [ %94, %93 ]
%97 = zext i1 %96 to i32
store i32 %97, i32* %17
br label %98
98: ; preds = %95, %71, %66
%99 = load i32, i32* %17
%100 = load i32*, i32** %10
store i32 %99, i32* %100
br label %101
101: ; preds = %98, %39
%102 = load i32, i32* %14
ret i32 %102
}

LLVM IR (-O2):
@INT_MAX = global i64 0
@INT_MIN = global i64 0
define i32 @add_flags(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32* readnone %3, i32* writeonly %4) {
%6 = icmp ne i32 %2, 0
%7 = icmp eq i32* %4, null
br i1 %7, label %42, label %8
8: ; preds = %5
%9 = sext i32 %0 to i64
%10 = sext i32 %1 to i64
%11 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %11, label %12, label %16
12: ; preds = %8
%13 = load i64, i64* @INT_MAX
%14 = sub nsw i64 %13, %10
%15 = icmp slt i64 %14, %9
br i1 %15, label %40, label %23
16: ; preds = %8
%17 = icmp slt i32 %1, 0
br i1 %17, label %18, label %23
18: ; preds = %16
%19 = load i64, i64* @INT_MIN
%20 = sub nsw i64 %19, %10
%21 = icmp sgt i64 %20, %9
%22 = zext i1 %21 to i32
br label %23
23: ; preds = %12, %16, %18
%24 = phi i32 [ 0, %16 ], [ %22, %18 ], [ 0, %12 ]
%25 = icmp eq i32 %24, 0
%26 = and i1 %6, %25
br i1 %26, label %27, label %40
27: ; preds = %23
%28 = add nsw i64 %10, %9
%29 = icmp slt i64 %28, 1
%30 = load i64, i64* @INT_MAX
%31 = icmp sgt i64 %30, %28
%32 = select i1 %29, i1 true, i1 %31
br i1 %32, label %33, label %40
33: ; preds = %27
%34 = icmp slt i64 %28, 0
%35 = load i64, i64* @INT_MIN
%36 = sub nsw i64 %35, %28
%37 = icmp sgt i64 %36, 1
%38 = select i1 %34, i1 %37, i1 false
%39 = zext i1 %38 to i32
br label %40
40: ; preds = %12, %33, %27, %23
%41 = phi i32 [ %24, %23 ], [ %39, %33 ], [ 1, %27 ], [ 1, %12 ]
store i32 %41, i32* %4
br label %42
42: ; preds = %40, %5
%43 = add nsw i32 %1, %0
%44 = zext i1 %6 to i32
%45 = add nsw i32 %43, %44
ret i32 %45
}