#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 */
typedef int uint32_t;
typedef scalar_t__ int64_t;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ assert(int);
scalar_t__ fits_k_bits(scalar_t__, int);
int64_t sum(int64_t x, int64_t y, uint32_t k, bool *overflow) {
  int64_t s;
  assert(fits_k_bits(x, k) && fits_k_bits(y, k));
  s = x + y;
  if (k < 64) {
    *overflow = !fits_k_bits(s, k);
  } else {
    *overflow = (x < 0 && y < 0 && s >= 0) || (x >= 0 && y >= 0 && s < 0);
  }
  return s;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sum>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
call   1040 <fits_k_bits@plt>
mov    %rax,%rcx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%rcx
mov    %al,-0x29(%rbp)
je     116b <sum+0x4b>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
call   1040 <fits_k_bits@plt>
cmp    $0x0,%rax
setne  %al
mov    %al,-0x29(%rbp)
mov    -0x29(%rbp),%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x40,-0x14(%rbp)
jge    11b3 <sum+0x93>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
call   1040 <fits_k_bits@plt>
cmp    $0x0,%rax
setne  %al
xor    $0xff,%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
jmp    1218 <sum+0xf8>
cmpq   $0x0,-0x8(%rbp)
jge    11d9 <sum+0xb9>
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jge    11d9 <sum+0xb9>
mov    $0x1,%al
cmpq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    %al,-0x2a(%rbp)
jge    120a <sum+0xea>
xor    %eax,%eax
cmpq   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    %al,-0x2b(%rbp)
jl     1204 <sum+0xe4>
xor    %eax,%eax
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    %al,-0x2b(%rbp)
jl     1204 <sum+0xe4>
cmpq   $0x0,-0x28(%rbp)
setl   %al
mov    %al,-0x2b(%rbp)
mov    -0x2b(%rbp),%al
mov    %al,-0x2a(%rbp)
mov    -0x2a(%rbp),%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sum>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %rcx,%r14
mov    %edx,%ebp
mov    %rsi,%r15
mov    %rdi,%rbx
mov    %edx,%esi
call   1040 <fits_k_bits@plt>
test   %rax,%rax
je     1154 <sum+0x34>
mov    %r15,%rdi
mov    %ebp,%esi
call   1040 <fits_k_bits@plt>
xor    %edi,%edi
test   %rax,%rax
setne  %dil
jmp    1156 <sum+0x36>
xor    %edi,%edi
call   1030 <assert@plt>
lea    (%r15,%rbx,1),%r12
cmp    $0x3f,%ebp
jg     1178 <sum+0x58>
mov    %r12,%rdi
mov    %ebp,%esi
call   1040 <fits_k_bits@plt>
xor    %ecx,%ecx
test   %rax,%rax
sete   %cl
jmp    1197 <sum+0x77>
test   %rbx,%r15
jns    1187 <sum+0x67>
mov    $0x1,%ecx
test   %r12,%r12
jns    1197 <sum+0x77>
or     %rbx,%r15
js     1195 <sum+0x75>
mov    %r12,%rcx
shr    $0x3f,%rcx
jmp    1197 <sum+0x77>
xor    %ecx,%ecx
mov    %ecx,(%r14)
mov    %r12,%rax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @sum(i64 %0, i64 %1, i32 %2, i32* %3) {
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i64
store i64 %0, i64* %5
store i64 %1, i64* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32* %3, i32** %8
%10 = load i64, i64* %5
%11 = load i32, i32* %7
%12 = call i64 @fits_k_bits(i64 %10, i32 %11)
%13 = icmp ne i64 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %19
14: ; preds = %4
%15 = load i64, i64* %6
%16 = load i32, i32* %7
%17 = call i64 @fits_k_bits(i64 %15, i32 %16)
%18 = icmp ne i64 %17, 0
br label %19
19: ; preds = %14, %4
%20 = phi i1 [ false, %4 ], [ %18, %14 ]
%21 = zext i1 %20 to i32
%22 = call i32 @assert(i32 %21)
%23 = load i64, i64* %5
%24 = load i64, i64* %6
%25 = add nsw i64 %23, %24
store i64 %25, i64* %9
%26 = load i32, i32* %7
%27 = icmp slt i32 %26, 64
br i1 %27, label %28, label %36
28: ; preds = %19
%29 = load i64, i64* %9
%30 = load i32, i32* %7
%31 = call i64 @fits_k_bits(i64 %29, i32 %30)
%32 = icmp ne i64 %31, 0
%33 = xor i1 %32, true
%34 = zext i1 %33 to i32
%35 = load i32*, i32** %8
store i32 %34, i32* %35
br label %60
36: ; preds = %19
%37 = load i64, i64* %5
%38 = icmp slt i64 %37, 0
br i1 %38, label %39, label %45
39: ; preds = %36
%40 = load i64, i64* %6
%41 = icmp slt i64 %40, 0
br i1 %41, label %42, label %45
42: ; preds = %39
%43 = load i64, i64* %9
%44 = icmp sge i64 %43, 0
br i1 %44, label %56, label %45
45: ; preds = %42, %39, %36
%46 = load i64, i64* %5
%47 = icmp sge i64 %46, 0
br i1 %47, label %48, label %54
48: ; preds = %45
%49 = load i64, i64* %6
%50 = icmp sge i64 %49, 0
br i1 %50, label %51, label %54
51: ; preds = %48
%52 = load i64, i64* %9
%53 = icmp slt i64 %52, 0
br label %54
54: ; preds = %51, %48, %45
%55 = phi i1 [ false, %48 ], [ false, %45 ], [ %53, %51 ]
br label %56
56: ; preds = %54, %42
%57 = phi i1 [ true, %42 ], [ %55, %54 ]
%58 = zext i1 %57 to i32
%59 = load i32*, i32** %8
store i32 %58, i32* %59
br label %60
60: ; preds = %56, %28
%61 = load i64, i64* %9
ret i64 %61
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @sum(i64 %0, i64 %1, i32 %2, i32* nocapture writeonly %3) {
%5 = tail call i64 @fits_k_bits(i64 %0, i32 %2)
%6 = icmp eq i64 %5, 0
br i1 %6, label %11, label %7
7: ; preds = %4
%8 = tail call i64 @fits_k_bits(i64 %1, i32 %2)
%9 = icmp ne i64 %8, 0
%10 = zext i1 %9 to i32
br label %11
11: ; preds = %7, %4
%12 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %10, %7 ]
%13 = tail call i32 @assert(i32 %12)
%14 = add nsw i64 %1, %0
%15 = icmp slt i32 %2, 64
br i1 %15, label %16, label %20
16: ; preds = %11
%17 = tail call i64 @fits_k_bits(i64 %14, i32 %2)
%18 = icmp eq i64 %17, 0
%19 = zext i1 %18 to i32
br label %31
20: ; preds = %11
%21 = and i64 %1, %0
%22 = icmp slt i64 %21, 0
%23 = icmp sgt i64 %14, -1
%24 = select i1 %22, i1 %23, i1 false
br i1 %24, label %31, label %25
25: ; preds = %20
%26 = or i64 %1, %0
%27 = icmp sgt i64 %26, -1
br i1 %27, label %28, label %31
28: ; preds = %25
%29 = lshr i64 %14, 63
%30 = trunc i64 %29 to i32
br label %31
31: ; preds = %20, %28, %25, %16
%32 = phi i32 [ %19, %16 ], [ 1, %20 ], [ 0, %25 ], [ %30, %28 ]
store i32 %32, i32* %3
ret i64 %14
}