#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*/ __ESBMC_assume(int);
scalar_t__ __VERIFIER_nondet_int();
int /*<<< orphan*/ assert(int);
int main() {
  int x = 0;
  int y = 0;
  int z = 0;
  int w = 0;
  __ESBMC_assume(w >= 0 && z >= 0 && x == 0 && y == 0 &&
                 __VERIFIER_nondet_int() == 0 && w == x && 10 * w == z &&
                 100 * w == y && y == 10 * z);
  while (__VERIFIER_nondet_int()) {
    if (__VERIFIER_nondet_int()) {
      x++;
      y = y + 100;
    } else if (__VERIFIER_nondet_int()) {
      if (x >= 4) {
        x = x + 1;
        y = y + 1;
      }
    } else if (y > 10 * w)
      if (z >= 100 * x)
        y = -y;
    w = w + 1;
    z = z + 10;
  }
  if (x >= 4)
    assert(y > 2);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    %al,-0x15(%rbp)
jl     11f4 <main+0xc4>
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    %al,-0x15(%rbp)
jl     11f4 <main+0xc4>
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    %al,-0x15(%rbp)
jne    11f4 <main+0xc4>
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
mov    %al,-0x15(%rbp)
jne    11f4 <main+0xc4>
mov    $0x0,%al
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
mov    %rax,%rcx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%rcx
mov    %al,-0x15(%rbp)
jne    11f4 <main+0xc4>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x8(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x15(%rbp)
jne    11f4 <main+0xc4>
imul   $0xa,-0x14(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x15(%rbp)
jne    11f4 <main+0xc4>
imul   $0x64,-0x14(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0xc(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x15(%rbp)
jne    11f4 <main+0xc4>
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   $0xa,-0x10(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
sete   %al
mov    %al,-0x15(%rbp)
mov    -0x15(%rbp),%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <__ESBMC_assume@plt>
mov    $0x0,%al
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     12b8 <main+0x188>
mov    $0x0,%al
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     123a <main+0x10a>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x64,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    12a1 <main+0x171>
mov    $0x0,%al
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     126c <main+0x13c>
cmpl   $0x4,-0x8(%rbp)
jl     1267 <main+0x137>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    129c <main+0x16c>
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   $0xa,-0x14(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jle    1297 <main+0x167>
mov    -0x10(%rbp),%eax
imul   $0x64,-0x8(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jl     1292 <main+0x162>
xor    %eax,%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1297 <main+0x167>
jmp    129c <main+0x16c>
jmp    12a1 <main+0x171>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xa,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1201 <main+0xd1>
cmpl   $0x4,-0x8(%rbp)
jl     12d3 <main+0x1a3>
cmpl   $0x2,-0xc(%rbp)
setg   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1040 <assert@plt>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
xor    %eax,%eax
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
xor    %edi,%edi
test   %rax,%rax
sete   %dil
call   1030 <__ESBMC_assume@plt>
xor    %eax,%eax
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
test   %rax,%rax
je     11c5 <main+0x95>
xor    %ebp,%ebp
xor    %ebx,%ebx
xor    %r14d,%r14d
jmp    1176 <main+0x46>
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r14d
add    $0x64,%ebx
add    $0xa,%ebp
xor    %eax,%eax
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
test   %rax,%rax
je     11b1 <main+0x81>
xor    %eax,%eax
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
test   %rax,%rax
jne    1160 <main+0x30>
xor    %eax,%eax
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
test   %rax,%rax
je     119d <main+0x6d>
cmp    $0x4,%r14d
jl     1167 <main+0x37>
add    $0x1,%r14d
add    $0x1,%ebx
jmp    1167 <main+0x37>
imul   $0x64,%r14d,%eax
mov    %ebx,%ecx
neg    %ecx
cmp    %eax,%ebp
cmovl  %ebx,%ecx
cmp    %ebp,%ebx
cmovg  %ecx,%ebx
jmp    1167 <main+0x37>
cmp    $0x4,%r14d
jl     11c5 <main+0x95>
xor    %edi,%edi
cmp    $0x3,%ebx
setge  %dil
call   1040 <assert@plt>
xor    %eax,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @main() {
%1 = tail call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%2 = icmp eq i64 %1, 0
%3 = zext i1 %2 to i32
%4 = tail call i32 @__ESBMC_assume(i32 %3)
%5 = tail call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%6 = icmp eq i64 %5, 0
br i1 %6, label %46, label %7
7: ; preds = %0, %33
%8 = phi i32 [ %36, %33 ], [ 0, %0 ]
%9 = phi i32 [ %37, %33 ], [ 0, %0 ]
%10 = phi i32 [ %35, %33 ], [ 0, %0 ]
%11 = phi i32 [ %34, %33 ], [ 0, %0 ]
%12 = tail call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%13 = icmp eq i64 %12, 0
br i1 %13, label %17, label %14
14: ; preds = %7
%15 = add nsw i32 %11, 1
%16 = add nsw i32 %10, 100
br label %33
17: ; preds = %7
%18 = tail call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%19 = icmp eq i64 %18, 0
br i1 %19, label %25, label %20
20: ; preds = %17
%21 = icmp sgt i32 %11, 3
br i1 %21, label %22, label %33
22: ; preds = %20
%23 = add nuw nsw i32 %11, 1
%24 = add nsw i32 %10, 1
br label %33
25: ; preds = %17
%26 = mul nsw i32 %8, 10
%27 = icmp sle i32 %10, %26
%28 = mul nsw i32 %11, 100
%29 = icmp slt i32 %9, %28
%30 = select i1 %27, i1 true, i1 %29
%31 = sub nsw i32 0, %10
%32 = select i1 %30, i32 %10, i32 %31
br label %33
33: ; preds = %25, %22, %20, %14
%34 = phi i32 [ %15, %14 ], [ %23, %22 ], [ %11, %20 ], [ %11, %25 ]
%35 = phi i32 [ %16, %14 ], [ %24, %22 ], [ %10, %20 ], [ %32, %25 ]
%36 = add nuw nsw i32 %8, 1
%37 = add nuw nsw i32 %9, 10
%38 = tail call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%39 = icmp eq i64 %38, 0
br i1 %39, label %40, label %7
40: ; preds = %33
%41 = icmp sgt i32 %34, 3
br i1 %41, label %42, label %46
42: ; preds = %40
%43 = icmp sgt i32 %35, 2
%44 = zext i1 %43 to i32
%45 = tail call i32 @assert(i32 %44)
br label %46
46: ; preds = %0, %42, %40
ret i32 0
}