#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);
int /*<<< orphan*/ assert(int);
int main(int argc, char *argv[]) {
  int n0, n1, n2;
  int i = 0;
  int k = 0;
  while (i < n0) {
    i++;
    k++;
  }
  i = 0;
  __ESBMC_assume(n0 - k + i <= 0 && i >= 0);
  while (i < n1) {
    i++;
    k++;
  }
  i = 0;
  __ESBMC_assume(k == i);
  __ESBMC_assume(n0 - k + i <= 0 && n1 + n0 - k + i <= 0 && i >= 0);
  while (i < n2) {
    i++;
    k++;
  }
  i = 0;
  __ESBMC_assume(n2 + n0 - k - i <= 0 && n0 - k <= 0 && n1 + n0 - k <= 0 &&
                 n2 + n1 + n0 - k - i <= 0);
  while (i < n2) {
    i++;
    k--;
  }
  i = 0;
  __ESBMC_assume(n0 - k <= 0 && n1 + n0 - k - i <= 0);
  while (i < n1) {
    i++;
    k--;
  }
  i = 0;
  __ESBMC_assume(n0 - k - i <= 0);
  while (i < n0) {
    assert(k > 0);
    i++;
    k--;
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1167 <main+0x47>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1144 <main+0x24>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    -0x24(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%ecx
mov    %al,-0x25(%rbp)
jg     118f <main+0x6f>
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
setge  %al
mov    %al,-0x25(%rbp)
mov    -0x25(%rbp),%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <__ESBMC_assume@plt>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11bf <main+0x9f>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    119c <main+0x7c>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
sete   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <__ESBMC_assume@plt>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    -0x24(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%ecx
mov    %al,-0x26(%rbp)
jg     1214 <main+0xf4>
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    -0x14(%rbp),%ecx
sub    -0x24(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%ecx
mov    %al,-0x26(%rbp)
jg     1214 <main+0xf4>
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
setge  %al
mov    %al,-0x26(%rbp)
mov    -0x26(%rbp),%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <__ESBMC_assume@plt>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1244 <main+0x124>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1221 <main+0x101>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    -0x14(%rbp),%ecx
sub    -0x24(%rbp),%ecx
sub    -0x20(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%ecx
mov    %al,-0x27(%rbp)
jg     12a8 <main+0x188>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    -0x24(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%ecx
mov    %al,-0x27(%rbp)
jg     12a8 <main+0x188>
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    -0x14(%rbp),%ecx
sub    -0x24(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%ecx
mov    %al,-0x27(%rbp)
jg     12a8 <main+0x188>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
sub    -0x24(%rbp),%eax
sub    -0x20(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
setle  %al
mov    %al,-0x27(%rbp)
mov    -0x27(%rbp),%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <__ESBMC_assume@plt>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    12d8 <main+0x1b8>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    12b5 <main+0x195>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    -0x24(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%ecx
mov    %al,-0x28(%rbp)
jg     1308 <main+0x1e8>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
sub    -0x24(%rbp),%eax
sub    -0x20(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
setle  %al
mov    %al,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <__ESBMC_assume@plt>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1338 <main+0x218>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1315 <main+0x1f5>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    -0x24(%rbp),%eax
sub    -0x20(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
setle  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <__ESBMC_assume@plt>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    138c <main+0x26c>
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
setg   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1040 <assert@plt>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1358 <main+0x238>
xor    %eax,%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rax
mov    $0x1,%edi
call   1030 <__ESBMC_assume@plt>
mov    $0x1,%edi
call   1030 <__ESBMC_assume@plt>
mov    $0x1,%edi
call   1030 <__ESBMC_assume@plt>
mov    $0x1,%edi
call   1030 <__ESBMC_assume@plt>
mov    $0x1,%edi
call   1030 <__ESBMC_assume@plt>
mov    $0x1,%edi
call   1030 <__ESBMC_assume@plt>
xor    %eax,%eax
pop    %rcx
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @main(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
store i32 0, i32* %9
store i32 0, i32* %10
br label %11
11: ; preds = %15, %2
%12 = load i32, i32* %9
%13 = load i32, i32* %6
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %20
15: ; preds = %11
%16 = load i32, i32* %9
%17 = add nsw i32 %16, 1
store i32 %17, i32* %9
%18 = load i32, i32* %10
%19 = add nsw i32 %18, 1
store i32 %19, i32* %10
br label %11
20: ; preds = %11
store i32 0, i32* %9
%21 = load i32, i32* %6
%22 = load i32, i32* %10
%23 = sub nsw i32 %21, %22
%24 = load i32, i32* %9
%25 = add nsw i32 %23, %24
%26 = icmp sle i32 %25, 0
br i1 %26, label %27, label %30
27: ; preds = %20
%28 = load i32, i32* %9
%29 = icmp sge i32 %28, 0
br label %30
30: ; preds = %27, %20
%31 = phi i1 [ false, %20 ], [ %29, %27 ]
%32 = zext i1 %31 to i32
%33 = call i32 @__ESBMC_assume(i32 %32)
br label %34
34: ; preds = %38, %30
%35 = load i32, i32* %9
%36 = load i32, i32* %7
%37 = icmp slt i32 %35, %36
br i1 %37, label %38, label %43
38: ; preds = %34
%39 = load i32, i32* %9
%40 = add nsw i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %9
%41 = load i32, i32* %10
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %10
br label %34
43: ; preds = %34
store i32 0, i32* %9
%44 = load i32, i32* %10
%45 = load i32, i32* %9
%46 = icmp eq i32 %44, %45
%47 = zext i1 %46 to i32
%48 = call i32 @__ESBMC_assume(i32 %47)
%49 = load i32, i32* %6
%50 = load i32, i32* %10
%51 = sub nsw i32 %49, %50
%52 = load i32, i32* %9
%53 = add nsw i32 %51, %52
%54 = icmp sle i32 %53, 0
br i1 %54, label %55, label %67
55: ; preds = %43
%56 = load i32, i32* %7
%57 = load i32, i32* %6
%58 = add nsw i32 %56, %57
%59 = load i32, i32* %10
%60 = sub nsw i32 %58, %59
%61 = load i32, i32* %9
%62 = add nsw i32 %60, %61
%63 = icmp sle i32 %62, 0
br i1 %63, label %64, label %67
64: ; preds = %55
%65 = load i32, i32* %9
%66 = icmp sge i32 %65, 0
br label %67
67: ; preds = %64, %55, %43
%68 = phi i1 [ false, %55 ], [ false, %43 ], [ %66, %64 ]
%69 = zext i1 %68 to i32
%70 = call i32 @__ESBMC_assume(i32 %69)
br label %71
71: ; preds = %75, %67
%72 = load i32, i32* %9
%73 = load i32, i32* %8
%74 = icmp slt i32 %72, %73
br i1 %74, label %75, label %80
75: ; preds = %71
%76 = load i32, i32* %9
%77 = add nsw i32 %76, 1
store i32 %77, i32* %9
%78 = load i32, i32* %10
%79 = add nsw i32 %78, 1
store i32 %79, i32* %10
br label %71
80: ; preds = %71
store i32 0, i32* %9
%81 = load i32, i32* %8
%82 = load i32, i32* %6
%83 = add nsw i32 %81, %82
%84 = load i32, i32* %10
%85 = sub nsw i32 %83, %84
%86 = load i32, i32* %9
%87 = sub nsw i32 %85, %86
%88 = icmp sle i32 %87, 0
br i1 %88, label %89, label %112
89: ; preds = %80
%90 = load i32, i32* %6
%91 = load i32, i32* %10
%92 = sub nsw i32 %90, %91
%93 = icmp sle i32 %92, 0
br i1 %93, label %94, label %112
94: ; preds = %89
%95 = load i32, i32* %7
%96 = load i32, i32* %6
%97 = add nsw i32 %95, %96
%98 = load i32, i32* %10
%99 = sub nsw i32 %97, %98
%100 = icmp sle i32 %99, 0
br i1 %100, label %101, label %112
101: ; preds = %94
%102 = load i32, i32* %8
%103 = load i32, i32* %7
%104 = add nsw i32 %102, %103
%105 = load i32, i32* %6
%106 = add nsw i32 %104, %105
%107 = load i32, i32* %10
%108 = sub nsw i32 %106, %107
%109 = load i32, i32* %9
%110 = sub nsw i32 %108, %109
%111 = icmp sle i32 %110, 0
br label %112
112: ; preds = %101, %94, %89, %80
%113 = phi i1 [ false, %94 ], [ false, %89 ], [ false, %80 ], [ %111, %101 ]
%114 = zext i1 %113 to i32
%115 = call i32 @__ESBMC_assume(i32 %114)
br label %116
116: ; preds = %120, %112
%117 = load i32, i32* %9
%118 = load i32, i32* %8
%119 = icmp slt i32 %117, %118
br i1 %119, label %120, label %125
120: ; preds = %116
%121 = load i32, i32* %9
%122 = add nsw i32 %121, 1
store i32 %122, i32* %9
%123 = load i32, i32* %10
%124 = add nsw i32 %123, -1
store i32 %124, i32* %10
br label %116
125: ; preds = %116
store i32 0, i32* %9
%126 = load i32, i32* %6
%127 = load i32, i32* %10
%128 = sub nsw i32 %126, %127
%129 = icmp sle i32 %128, 0
br i1 %129, label %130, label %139
130: ; preds = %125
%131 = load i32, i32* %7
%132 = load i32, i32* %6
%133 = add nsw i32 %131, %132
%134 = load i32, i32* %10
%135 = sub nsw i32 %133, %134
%136 = load i32, i32* %9
%137 = sub nsw i32 %135, %136
%138 = icmp sle i32 %137, 0
br label %139
139: ; preds = %130, %125
%140 = phi i1 [ false, %125 ], [ %138, %130 ]
%141 = zext i1 %140 to i32
%142 = call i32 @__ESBMC_assume(i32 %141)
br label %143
143: ; preds = %147, %139
%144 = load i32, i32* %9
%145 = load i32, i32* %7
%146 = icmp slt i32 %144, %145
br i1 %146, label %147, label %152
147: ; preds = %143
%148 = load i32, i32* %9
%149 = add nsw i32 %148, 1
store i32 %149, i32* %9
%150 = load i32, i32* %10
%151 = add nsw i32 %150, -1
store i32 %151, i32* %10
br label %143
152: ; preds = %143
store i32 0, i32* %9
%153 = load i32, i32* %6
%154 = load i32, i32* %10
%155 = sub nsw i32 %153, %154
%156 = load i32, i32* %9
%157 = sub nsw i32 %155, %156
%158 = icmp sle i32 %157, 0
%159 = zext i1 %158 to i32
%160 = call i32 @__ESBMC_assume(i32 %159)
br label %161
161: ; preds = %165, %152
%162 = load i32, i32* %9
%163 = load i32, i32* %6
%164 = icmp slt i32 %162, %163
br i1 %164, label %165, label %174
165: ; preds = %161
%166 = load i32, i32* %10
%167 = icmp sgt i32 %166, 0
%168 = zext i1 %167 to i32
%169 = call i32 @assert(i32 %168)
%170 = load i32, i32* %9
%171 = add nsw i32 %170, 1
store i32 %171, i32* %9
%172 = load i32, i32* %10
%173 = add nsw i32 %172, -1
store i32 %173, i32* %10
br label %161
174: ; preds = %161
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture readnone %1) {
%3 = tail call i32 @__ESBMC_assume(i32 1)
%4 = tail call i32 @__ESBMC_assume(i32 1)
%5 = tail call i32 @__ESBMC_assume(i32 1)
%6 = tail call i32 @__ESBMC_assume(i32 1)
%7 = tail call i32 @__ESBMC_assume(i32 1)
%8 = tail call i32 @__ESBMC_assume(i32 1)
ret i32 0
}