#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 mask = INT_MIN;
  int sum = x + y;
  int w = (sizeof(int) << 3) - 1;
  int tmin = (((x & mask) && (y & mask) && !(sum & mask)) << w >> w) & INT_MIN;
  int tmax = (((~x & mask) && (~y & mask) && (sum & mask)) << w >> w) & INT_MAX;
  return sum & ~(!(tmin | tmax) - 1) | tmin | tmax;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<saturating_add>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    0x2ecf(%rip),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movl   $0x1f,-0x14(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%ecx
and    -0xc(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%ecx
mov    %al,-0x1d(%rbp)
je     115f <saturating_add+0x5f>
mov    -0x8(%rbp),%ecx
and    -0xc(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%ecx
mov    %al,-0x1d(%rbp)
je     115f <saturating_add+0x5f>
mov    -0x10(%rbp),%eax
and    -0xc(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
setne  %al
xor    $0xff,%al
mov    %al,-0x1d(%rbp)
mov    -0x1d(%rbp),%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sar    %cl,%eax
mov    0x2e68(%rip),%rcx
and    (%rcx),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%ecx
xor    $0xffffffff,%ecx
and    -0xc(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%ecx
mov    %al,-0x1e(%rbp)
je     11ba <saturating_add+0xba>
mov    -0x8(%rbp),%ecx
xor    $0xffffffff,%ecx
and    -0xc(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%ecx
mov    %al,-0x1e(%rbp)
je     11ba <saturating_add+0xba>
mov    -0x10(%rbp),%eax
and    -0xc(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
setne  %al
mov    %al,-0x1e(%rbp)
mov    -0x1e(%rbp),%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sar    %cl,%eax
mov    0x2e15(%rip),%rcx
and    (%rcx),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
or     -0x1c(%rbp),%ecx
cmp    $0x0,%ecx
setne  %cl
xor    $0xff,%cl
and    $0x1,%cl
movzbl %cl,%ecx
sub    $0x1,%ecx
xor    $0xffffffff,%ecx
and    %ecx,%eax
or     -0x18(%rbp),%eax
or     -0x1c(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<saturating_add>:
mov    0x2ed9(%rip),%rax
mov    (%rax),%ecx
lea    (%rsi,%rdi,1),%r8d
mov    %edi,%edx
not    %edx
xor    %eax,%eax
mov    $0x0,%r9d
test   %edx,%ecx
je     1135 <saturating_add+0x35>
mov    %esi,%edx
not    %edx
mov    $0x0,%r9d
test   %edx,%ecx
je     1135 <saturating_add+0x35>
mov    %ecx,%edx
and    %r8d,%edx
neg    %edx
sbb    %r9d,%r9d
and    %ecx,%edi
and    %ecx,%esi
test   %r8d,%ecx
cmovne %eax,%ecx
test   %esi,%esi
cmove  %esi,%ecx
test   %edi,%edi
cmove  %edi,%ecx
mov    0x2e98(%rip),%rdx
and    (%rdx),%r9d
or     %ecx,%r9d
cmove  %r8d,%eax
or     %r9d,%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
store i32 %0, i32* %3
store i32 %1, i32* %4
%10 = load i32, i32* @INT_MIN
store i32 %10, i32* %5
%11 = load i32, i32* %3
%12 = load i32, i32* %4
%13 = add nsw i32 %11, %12
store i32 %13, i32* %6
store i32 31, i32* %7
%14 = load i32, i32* %3
%15 = load i32, i32* %5
%16 = and i32 %14, %15
%17 = icmp ne i32 %16, 0
br i1 %17, label %18, label %29
18: ; preds = %2
%19 = load i32, i32* %4
%20 = load i32, i32* %5
%21 = and i32 %19, %20
%22 = icmp ne i32 %21, 0
br i1 %22, label %23, label %29
23: ; preds = %18
%24 = load i32, i32* %6
%25 = load i32, i32* %5
%26 = and i32 %24, %25
%27 = icmp ne i32 %26, 0
%28 = xor i1 %27, true
br label %29
29: ; preds = %23, %18, %2
%30 = phi i1 [ false, %18 ], [ false, %2 ], [ %28, %23 ]
%31 = zext i1 %30 to i32
%32 = load i32, i32* %7
%33 = shl i32 %31, %32
%34 = load i32, i32* %7
%35 = ashr i32 %33, %34
%36 = load i32, i32* @INT_MIN
%37 = and i32 %35, %36
store i32 %37, i32* %8
%38 = load i32, i32* %3
%39 = xor i32 %38, -1
%40 = load i32, i32* %5
%41 = and i32 %39, %40
%42 = icmp ne i32 %41, 0
br i1 %42, label %43, label %54
43: ; preds = %29
%44 = load i32, i32* %4
%45 = xor i32 %44, -1
%46 = load i32, i32* %5
%47 = and i32 %45, %46
%48 = icmp ne i32 %47, 0
br i1 %48, label %49, label %54
49: ; preds = %43
%50 = load i32, i32* %6
%51 = load i32, i32* %5
%52 = and i32 %50, %51
%53 = icmp ne i32 %52, 0
br label %54
54: ; preds = %49, %43, %29
%55 = phi i1 [ false, %43 ], [ false, %29 ], [ %53, %49 ]
%56 = zext i1 %55 to i32
%57 = load i32, i32* %7
%58 = shl i32 %56, %57
%59 = load i32, i32* %7
%60 = ashr i32 %58, %59
%61 = load i32, i32* @INT_MAX
%62 = and i32 %60, %61
store i32 %62, i32* %9
%63 = load i32, i32* %6
%64 = load i32, i32* %8
%65 = load i32, i32* %9
%66 = or i32 %64, %65
%67 = icmp ne i32 %66, 0
%68 = xor i1 %67, true
%69 = zext i1 %68 to i32
%70 = sub nsw i32 %69, 1
%71 = xor i32 %70, -1
%72 = and i32 %63, %71
%73 = load i32, i32* %8
%74 = or i32 %72, %73
%75 = load i32, i32* %9
%76 = or i32 %74, %75
ret i32 %76
}

LLVM IR (-O2):
@INT_MIN = global i32 0
@INT_MAX = global i32 0
define i32 @saturating_add(i32 %0, i32 %1) {
%3 = load i32, i32* @INT_MIN
%4 = add nsw i32 %1, %0
%5 = and i32 %3, %4
%6 = xor i32 %0, -1
%7 = and i32 %3, %6
%8 = icmp eq i32 %7, 0
br i1 %8, label %16, label %9
9: ; preds = %2
%10 = xor i32 %1, -1
%11 = and i32 %3, %10
%12 = icmp eq i32 %11, 0
br i1 %12, label %16, label %13
13: ; preds = %9
%14 = icmp ne i32 %5, 0
%15 = sext i1 %14 to i32
br label %16
16: ; preds = %13, %9, %2
%17 = phi i32 [ 0, %9 ], [ 0, %2 ], [ %15, %13 ]
%18 = and i32 %3, %0
%19 = icmp ne i32 %18, 0
%20 = and i32 %3, %1
%21 = icmp ne i32 %20, 0
%22 = and i1 %19, %21
%23 = icmp eq i32 %5, 0
%24 = select i1 %22, i1 %23, i1 false
%25 = select i1 %24, i32 %3, i32 0
%26 = load i32, i32* @INT_MAX
%27 = and i32 %26, %17
%28 = or i32 %27, %25
%29 = icmp eq i32 %28, 0
%30 = select i1 %29, i32 %4, i32 0
%31 = or i32 %28, %30
ret i32 %31
}