#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*/ fgets(char *, int, int /*<<< orphan*/);
char getchar();
int /*<<< orphan*/ printf(char *, ...);
int /*<<< orphan*/ stdin;
int main(int argc, char *argv[]) {
  char mem[30000];
  char *mem_cur = mem;
  char prog[1024];
  char *prog_cur = prog;
  char *loop_buf[1024];
  char **last_loop = loop_buf;
  printf("Enter program:\n");
  fgets(prog, 1024, stdin);
  while (*prog_cur != '\0') {
    switch (*prog_cur) {
    case '+':
      *mem_cur = (*mem_cur + 1) % 255;
      break;
    case '-':
      *mem_cur = (*mem_cur - 1) % 255;
      break;
    case '>':
      if (mem_cur == mem + 30000 - 1)
        mem_cur = mem;
      else
        mem_cur = (mem_cur + 1);
      break;
    case '<':
      if (mem_cur == mem)
        mem_cur = mem + 30000 - 1;
      else
        mem_cur = (mem_cur - 1);
      break;
    case '.':
      printf("%c", *mem_cur);
      break;
    case ',':
      *mem_cur = getchar();
      break;
    case '[':
      last_loop++;
      *last_loop = prog_cur;
      break;
    case ']':
      if (*mem_cur != 0)
        prog_cur = *last_loop;
      else
        last_loop--;
      break;
    }
    prog_cur++;
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x9970,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
lea    -0x7540(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x7548(%rbp)
lea    -0x7950(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x7958(%rbp)
lea    -0x9960(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x9968(%rbp)
lea    0xf52(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
lea    -0x7950(%rbp),%rdi
mov    0x2e59(%rip),%rax
mov    (%rax),%edx
mov    $0x400,%esi
call   1040 <fgets@plt>
mov    -0x7958(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1378 <main+0x248>
mov    -0x7958(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%eax
add    $0xffffffd5,%eax
mov    %eax,%ecx
mov    %rcx,-0x9970(%rbp)
sub    $0x32,%eax
ja     1361 <main+0x231>
mov    -0x9970(%rbp),%rax
lea    0xe25(%rip),%rcx
movslq (%rcx,%rax,4),%rax
add    %rcx,%rax
jmp    *%rax
mov    -0x7548(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%eax
add    $0x1,%eax
mov    $0xff,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %dl,%cl
mov    -0x7548(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
jmp    1361 <main+0x231>
mov    -0x7548(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    $0xff,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %dl,%cl
mov    -0x7548(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
jmp    1361 <main+0x231>
mov    -0x7548(%rbp),%rax
lea    -0x7540(%rbp),%rcx
add    $0x7530,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    1263 <main+0x133>
lea    -0x7540(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x7548(%rbp)
jmp    1275 <main+0x145>
mov    -0x7548(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x7548(%rbp)
jmp    1361 <main+0x231>
mov    -0x7548(%rbp),%rax
lea    -0x7540(%rbp),%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    12ae <main+0x17e>
lea    -0x7540(%rbp),%rax
add    $0x7530,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x7548(%rbp)
jmp    12c0 <main+0x190>
mov    -0x7548(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x7548(%rbp)
jmp    1361 <main+0x231>
mov    -0x7548(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%esi
lea    0xe06(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
jmp    1361 <main+0x231>
mov    $0x0,%al
call   1050 <getchar@plt>
mov    %al,%cl
mov    -0x7548(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
jmp    1361 <main+0x231>
mov    -0x9968(%rbp),%rax
add    $0x8,%rax
mov    %rax,-0x9968(%rbp)
mov    -0x7958(%rbp),%rcx
mov    -0x9968(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
jmp    1361 <main+0x231>
mov    -0x7548(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%eax
cmp    $0x0,%eax
je     134a <main+0x21a>
mov    -0x9968(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    %rax,-0x7958(%rbp)
jmp    135c <main+0x22c>
mov    -0x9968(%rbp),%rax
add    $0xfffffffffffffff8,%rax
mov    %rax,-0x9968(%rbp)
jmp    1361 <main+0x231>
mov    -0x7958(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x7958(%rbp)
jmp    119b <main+0x6b>
xor    %eax,%eax
add    $0x9970,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x9938,%rsp
lea    0xf74(%rip),%rdi
call   1040 <puts@plt>
mov    0x2e84(%rip),%rax
mov    (%rax),%edx
mov    %rsp,%rbx
mov    %rbx,%rdi
mov    $0x400,%esi
call   1050 <fgets@plt>
mov    (%rsp),%al
test   %al,%al
je     1285 <main+0x145>
lea    0x2400(%rsp),%r14
lea    0x400(%rsp),%r15
lea    0x992f(%rsp),%r12
lea    0xe60(%rip),%r13
mov    %r14,%rbp
jmp    11c0 <main+0x80>
mov    %rbx,0x8(%r15)
add    $0x8,%r15
nopl   (%rax)
movzbl 0x1(%rbx),%eax
add    $0x1,%rbx
test   %al,%al
je     1285 <main+0x145>
movsbl %al,%eax
add    $0xffffffd5,%eax
cmp    $0x32,%eax
ja     11b0 <main+0x70>
movslq 0x0(%r13,%rax,4),%rax
add    %r13,%rax
jmp    *%rax
movsbl 0x0(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0x1,%ecx
imul   $0xffff8081,%ecx,%ecx
shr    $0x10,%ecx
add    %eax,%ecx
add    $0x1,%ecx
movzwl %cx,%ecx
mov    %ecx,%edx
shr    $0xf,%edx
shr    $0x7,%ecx
add    %edx,%ecx
add    %ecx,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %al,0x0(%rbp)
jmp    11b0 <main+0x70>
xor    %eax,%eax
call   1060 <getchar@plt>
mov    %al,0x0(%rbp)
jmp    11b0 <main+0x70>
movsbl 0x0(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
imul   $0xffff8081,%ecx,%ecx
shr    $0x10,%ecx
add    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
movzwl %cx,%ecx
mov    %ecx,%edx
shr    $0xf,%edx
shr    $0x7,%ecx
add    %edx,%ecx
add    %ecx,%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %al,0x0(%rbp)
jmp    11b0 <main+0x70>
movsbl 0x0(%rbp),%edi
call   1030 <putchar@plt>
jmp    11b0 <main+0x70>
cmp    %r14,%rbp
lea    -0x1(%rbp),%rbp
cmove  %r12,%rbp
jmp    11b0 <main+0x70>
cmp    %r12,%rbp
lea    0x1(%rbp),%rbp
cmove  %r14,%rbp
jmp    11b0 <main+0x70>
cmpb   $0x0,0x0(%rbp)
je     127c <main+0x13c>
mov    (%r15),%rbx
jmp    11b0 <main+0x70>
add    $0xfffffffffffffff8,%r15
jmp    11b0 <main+0x70>
xor    %eax,%eax
add    $0x9938,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [16 x i8] c"Enter program:\0A\00"
@stdin = global i32 0
@.str.1 = [3 x i8] c"%c\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca [30000 x i8]
%7 = alloca i8*
%8 = alloca [1024 x i8]
%9 = alloca i8*
%10 = alloca [1024 x i8*]
%11 = alloca i8**
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
%12 = getelementptr inbounds [30000 x i8], [30000 x i8]* %6, i64 0, i64 0
store i8* %12, i8** %7
%13 = getelementptr inbounds [1024 x i8], [1024 x i8]* %8, i64 0, i64 0
store i8* %13, i8** %9
%14 = getelementptr inbounds [1024 x i8*], [1024 x i8*]* %10, i64 0, i64 0
store i8** %14, i8*** %11
%15 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([16 x i8], [16 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%16 = getelementptr inbounds [1024 x i8], [1024 x i8]* %8, i64 0, i64 0
%17 = load i32, i32* @stdin
%18 = call i32 @fgets(i8* %16, i32 1024, i32 %17)
br label %19
19: ; preds = %93, %2
%20 = load i8*, i8** %9
%21 = load i8, i8* %20
%22 = sext i8 %21 to i32
%23 = icmp ne i32 %22, 0
br i1 %23, label %24, label %96
24: ; preds = %19
%25 = load i8*, i8** %9
%26 = load i8, i8* %25
%27 = sext i8 %26 to i32
switch i32 %27, label %93 [
i32 43, label %28
i32 45, label %36
i32 62, label %44
i32 60, label %56
i32 46, label %68
i32 44, label %73
i32 91, label %76
i32 93, label %81
]
28: ; preds = %24
%29 = load i8*, i8** %7
%30 = load i8, i8* %29
%31 = sext i8 %30 to i32
%32 = add nsw i32 %31, 1
%33 = srem i32 %32, 255
%34 = trunc i32 %33 to i8
%35 = load i8*, i8** %7
store i8 %34, i8* %35
br label %93
36: ; preds = %24
%37 = load i8*, i8** %7
%38 = load i8, i8* %37
%39 = sext i8 %38 to i32
%40 = sub nsw i32 %39, 1
%41 = srem i32 %40, 255
%42 = trunc i32 %41 to i8
%43 = load i8*, i8** %7
store i8 %42, i8* %43
br label %93
44: ; preds = %24
%45 = load i8*, i8** %7
%46 = getelementptr inbounds [30000 x i8], [30000 x i8]* %6, i64 0, i64 0
%47 = getelementptr inbounds i8, i8* %46, i64 30000
%48 = getelementptr inbounds i8, i8* %47, i64 -1
%49 = icmp eq i8* %45, %48
br i1 %49, label %50, label %52
50: ; preds = %44
%51 = getelementptr inbounds [30000 x i8], [30000 x i8]* %6, i64 0, i64 0
store i8* %51, i8** %7
br label %55
52: ; preds = %44
%53 = load i8*, i8** %7
%54 = getelementptr inbounds i8, i8* %53, i64 1
store i8* %54, i8** %7
br label %55
55: ; preds = %52, %50
br label %93
56: ; preds = %24
%57 = load i8*, i8** %7
%58 = getelementptr inbounds [30000 x i8], [30000 x i8]* %6, i64 0, i64 0
%59 = icmp eq i8* %57, %58
br i1 %59, label %60, label %64
60: ; preds = %56
%61 = getelementptr inbounds [30000 x i8], [30000 x i8]* %6, i64 0, i64 0
%62 = getelementptr inbounds i8, i8* %61, i64 30000
%63 = getelementptr inbounds i8, i8* %62, i64 -1
store i8* %63, i8** %7
br label %67
64: ; preds = %56
%65 = load i8*, i8** %7
%66 = getelementptr inbounds i8, i8* %65, i64 -1
store i8* %66, i8** %7
br label %67
67: ; preds = %64, %60
br label %93
68: ; preds = %24
%69 = load i8*, i8** %7
%70 = load i8, i8* %69
%71 = sext i8 %70 to i32
%72 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %71)
br label %93
73: ; preds = %24
%74 = call signext i8 (...) @getchar()
%75 = load i8*, i8** %7
store i8 %74, i8* %75
br label %93
76: ; preds = %24
%77 = load i8**, i8*** %11
%78 = getelementptr inbounds i8*, i8** %77, i32 1
store i8** %78, i8*** %11
%79 = load i8*, i8** %9
%80 = load i8**, i8*** %11
store i8* %79, i8** %80
br label %93
81: ; preds = %24
%82 = load i8*, i8** %7
%83 = load i8, i8* %82
%84 = sext i8 %83 to i32
%85 = icmp ne i32 %84, 0
br i1 %85, label %86, label %89
86: ; preds = %81
%87 = load i8**, i8*** %11
%88 = load i8*, i8** %87
store i8* %88, i8** %9
br label %92
89: ; preds = %81
%90 = load i8**, i8*** %11
%91 = getelementptr inbounds i8*, i8** %90, i32 -1
store i8** %91, i8*** %11
br label %92
92: ; preds = %89, %86
br label %93
93: ; preds = %24, %92, %76, %73, %68, %67, %55, %36, %28
%94 = load i8*, i8** %9
%95 = getelementptr inbounds i8, i8* %94, i32 1
store i8* %95, i8** %9
br label %19
96: ; preds = %19
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@stdin = global i32 0
@str = [15 x i8] c"Enter program:\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture readnone %1) {
%3 = alloca [30000 x i8]
%4 = alloca [1024 x i8]
%5 = alloca [1024 x i8*]
%6 = getelementptr inbounds [30000 x i8], [30000 x i8]* %3, i64 0, i64 0
%7 = getelementptr inbounds [1024 x i8], [1024 x i8]* %4, i64 0, i64 0
%8 = bitcast [1024 x i8*]* %5 to i8*
%9 = tail call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([15 x i8], [15 x i8]* @str, i64 0, i64 0))
%10 = load i32, i32* @stdin
%11 = call i32 @fgets(i8* %7, i32 1024, i32 %10)
%12 = load i8, i8* %7
%13 = icmp eq i8 %12, 0
br i1 %13, label %65, label %14
14: ; preds = %2
%15 = getelementptr inbounds [1024 x i8*], [1024 x i8*]* %5, i64 0, i64 0
%16 = getelementptr inbounds [30000 x i8], [30000 x i8]* %3, i64 0, i64 29999
br label %17
17: ; preds = %14, %58
%18 = phi i8 [ %12, %14 ], [ %63, %58 ]
%19 = phi i8** [ %15, %14 ], [ %61, %58 ]
%20 = phi i8* [ %7, %14 ], [ %62, %58 ]
%21 = phi i8* [ %6, %14 ], [ %59, %58 ]
%22 = sext i8 %18 to i32
switch i32 %22, label %58 [
i32 43, label %23
i32 45, label %29
i32 62, label %35
i32 60, label %39
i32 46, label %43
i32 44, label %47
i32 91, label %49
i32 93, label %51
]
23: ; preds = %17
%24 = load i8, i8* %21
%25 = sext i8 %24 to i16
%26 = add nsw i16 %25, 1
%27 = srem i16 %26, 255
%28 = trunc i16 %27 to i8
store i8 %28, i8* %21
br label %58
29: ; preds = %17
%30 = load i8, i8* %21
%31 = sext i8 %30 to i16
%32 = add nsw i16 %31, -1
%33 = srem i16 %32, 255
%34 = trunc i16 %33 to i8
store i8 %34, i8* %21
br label %58
35: ; preds = %17
%36 = icmp eq i8* %21, %16
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i64 1
%38 = select i1 %36, i8* %6, i8* %37
br label %58
39: ; preds = %17
%40 = icmp eq i8* %21, %6
%41 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i64 -1
%42 = select i1 %40, i8* %16, i8* %41
br label %58
43: ; preds = %17
%44 = load i8, i8* %21
%45 = sext i8 %44 to i32
%46 = call i32 @putchar(i32 %45)
br label %58
47: ; preds = %17
%48 = call signext i8 (...) @getchar()
store i8 %48, i8* %21
br label %58
49: ; preds = %17
%50 = getelementptr inbounds i8*, i8** %19, i64 1
store i8* %20, i8** %50
br label %58
51: ; preds = %17
%52 = load i8, i8* %21
%53 = icmp eq i8 %52, 0
br i1 %53, label %56, label %54
54: ; preds = %51
%55 = load i8*, i8** %19
br label %58
56: ; preds = %51
%57 = getelementptr inbounds i8*, i8** %19, i64 -1
br label %58
58: ; preds = %39, %35, %54, %56, %17, %49, %47, %43, %29, %23
%59 = phi i8* [ %21, %17 ], [ %21, %54 ], [ %21, %56 ], [ %21, %49 ], [ %21, %47 ], [ %21, %43 ], [ %21, %29 ], [ %21, %23 ], [ %38, %35 ], [ %42, %39 ]
%60 = phi i8* [ %20, %17 ], [ %55, %54 ], [ %20, %56 ], [ %20, %49 ], [ %20, %47 ], [ %20, %43 ], [ %20, %29 ], [ %20, %23 ], [ %20, %35 ], [ %20, %39 ]
%61 = phi i8** [ %19, %17 ], [ %19, %54 ], [ %57, %56 ], [ %50, %49 ], [ %19, %47 ], [ %19, %43 ], [ %19, %29 ], [ %19, %23 ], [ %19, %35 ], [ %19, %39 ]
%62 = getelementptr inbounds i8, i8* %60, i64 1
%63 = load i8, i8* %62
%64 = icmp eq i8 %63, 0
br i1 %64, label %65, label %17
65: ; preds = %58, %2
ret i32 0
}