#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(y - x >= 0 && x - w <= 0 && y - 100 * x <= 0);
  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)
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    -0x8(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%ecx
mov    %al,-0x15(%rbp)
jl     1195 <main+0x65>
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%ecx
mov    %al,-0x15(%rbp)
jg     1195 <main+0x65>
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   $0x64,-0x8(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
cmp    $0x0,%eax
setle  %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     1259 <main+0x129>
mov    $0x0,%al
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     11db <main+0xab>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x64,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1242 <main+0x112>
mov    $0x0,%al
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     120d <main+0xdd>
cmpl   $0x4,-0x8(%rbp)
jl     1208 <main+0xd8>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    123d <main+0x10d>
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   $0xa,-0x14(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jle    1238 <main+0x108>
mov    -0x10(%rbp),%eax
imul   $0x64,-0x8(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jl     1233 <main+0x103>
xor    %eax,%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1238 <main+0x108>
jmp    123d <main+0x10d>
jmp    1242 <main+0x112>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xa,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    11a2 <main+0x72>
cmpl   $0x4,-0x8(%rbp)
jl     1274 <main+0x144>
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
mov    $0x1,%edi
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>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
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* %3
%7 = load i32, i32* %2
%8 = sub nsw i32 %6, %7
%9 = icmp sge i32 %8, 0
br i1 %9, label %10, label %21
10: ; preds = %0
%11 = load i32, i32* %2
%12 = load i32, i32* %5
%13 = sub nsw i32 %11, %12
%14 = icmp sle i32 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %21
15: ; preds = %10
%16 = load i32, i32* %3
%17 = load i32, i32* %2
%18 = mul nsw i32 100, %17
%19 = sub nsw i32 %16, %18
%20 = icmp sle i32 %19, 0
br label %21
21: ; preds = %15, %10, %0
%22 = phi i1 [ false, %10 ], [ false, %0 ], [ %20, %15 ]
%23 = zext i1 %22 to i32
%24 = call i32 @__ESBMC_assume(i32 %23)
br label %25
25: ; preds = %64, %21
%26 = call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%27 = icmp ne i64 %26, 0
br i1 %27, label %28, label %69
28: ; preds = %25
%29 = call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%30 = icmp ne i64 %29, 0
br i1 %30, label %31, label %36
31: ; preds = %28
%32 = load i32, i32* %2
%33 = add nsw i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %2
%34 = load i32, i32* %3
%35 = add nsw i32 %34, 100
store i32 %35, i32* %3
br label %64
36: ; preds = %28
%37 = call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%38 = icmp ne i64 %37, 0
br i1 %38, label %39, label %48
39: ; preds = %36
%40 = load i32, i32* %2
%41 = icmp sge i32 %40, 4
br i1 %41, label %42, label %47
42: ; preds = %39
%43 = load i32, i32* %2
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %2
%45 = load i32, i32* %3
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %3
br label %47
47: ; preds = %42, %39
br label %63
48: ; preds = %36
%49 = load i32, i32* %3
%50 = load i32, i32* %5
%51 = mul nsw i32 10, %50
%52 = icmp sgt i32 %49, %51
br i1 %52, label %53, label %62
53: ; preds = %48
%54 = load i32, i32* %4
%55 = load i32, i32* %2
%56 = mul nsw i32 100, %55
%57 = icmp sge i32 %54, %56
br i1 %57, label %58, label %61
58: ; preds = %53
%59 = load i32, i32* %3
%60 = sub nsw i32 0, %59
store i32 %60, i32* %3
br label %61
61: ; preds = %58, %53
br label %62
62: ; preds = %61, %48
br label %63
63: ; preds = %62, %47
br label %64
64: ; preds = %63, %31
%65 = load i32, i32* %5
%66 = add nsw i32 %65, 1
store i32 %66, i32* %5
%67 = load i32, i32* %4
%68 = add nsw i32 %67, 10
store i32 %68, i32* %4
br label %25
69: ; preds = %25
%70 = load i32, i32* %2
%71 = icmp sge i32 %70, 4
br i1 %71, label %72, label %77
72: ; preds = %69
%73 = load i32, i32* %3
%74 = icmp sgt i32 %73, 2
%75 = zext i1 %74 to i32
%76 = call i32 @assert(i32 %75)
br label %77
77: ; preds = %72, %69
%78 = load i32, i32* %1
ret i32 %78
}

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