#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*/ assert(int);
unsigned char getchar();
int /*<<< orphan*/ putchar(unsigned char);
int run(char *program) {
  unsigned int pp = 0;
  unsigned char mem[30000] = {0};
  unsigned int mp = 0;
  unsigned int loop[100] = {0};
  unsigned int lp = 0;
  while (program[pp] != '\0') {
    switch (program[pp]) {
    case '>':
      assert(mp < (30000 - 1));
      mp++;
      break;
    case '<':
      assert(mp > 0);
      mp--;
      break;
    case '+':
      mem[mp]++;
      break;
    case '-':
      mem[mp]--;
      break;
    case '.':
      putchar(mem[mp]);
      break;
    case ',':
      mem[mp] = getchar();
      break;
    case '[':
      if (mem[mp]) {
        assert(lp < (100 - 1));
        loop[lp] = pp;
        lp++;
      } else {
        while (program[pp] != ']' && program[pp] != '\0') {
          pp++;
        }
        assert(program[pp] != '\0');
        pp++;
      }
      break;
    case ']':
      assert(lp > 0);
      if (mem[mp]) {
        pp = loop[lp - 1];
      } else {
        loop[lp] = 0;
        lp--;
      }
      break;
    default:
      break;
    }
    pp++;
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<run>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x7700,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
lea    -0x7540(%rbp),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    $0x7530,%edx
call   1040 <memset@plt>
movl   $0x0,-0x7544(%rbp)
lea    -0x76e0(%rbp),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    $0x190,%edx
call   1040 <memset@plt>
movl   $0x0,-0x76e4(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
cmp    $0x0,%eax
je     13e1 <run+0x2a1>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
add    $0xffffffd5,%eax
mov    %eax,%ecx
mov    %rcx,-0x76f0(%rbp)
sub    $0x32,%eax
ja     13ce <run+0x28e>
mov    -0x76f0(%rbp),%rax
lea    0xe2e(%rip),%rcx
movslq (%rcx,%rax,4),%rax
add    %rcx,%rax
jmp    *%rax
cmpl   $0x752f,-0x7544(%rbp)
setb   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1060 <assert@plt>
mov    -0x7544(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x7544(%rbp)
jmp    13d3 <run+0x293>
cmpl   $0x0,-0x7544(%rbp)
seta   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1060 <assert@plt>
mov    -0x7544(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x7544(%rbp)
jmp    13d3 <run+0x293>
mov    -0x7544(%rbp),%eax
mov    -0x7540(%rbp,%rax,1),%cl
add    $0x1,%cl
mov    %cl,-0x7540(%rbp,%rax,1)
jmp    13d3 <run+0x293>
mov    -0x7544(%rbp),%eax
mov    -0x7540(%rbp,%rax,1),%cl
add    $0xff,%cl
mov    %cl,-0x7540(%rbp,%rax,1)
jmp    13d3 <run+0x293>
mov    -0x7544(%rbp),%eax
movzbl -0x7540(%rbp,%rax,1),%edi
ff
call   1030 <putchar@plt>
jmp    13d3 <run+0x293>
mov    $0x0,%al
call   1050 <getchar@plt>
mov    %al,%cl
mov    -0x7544(%rbp),%eax
mov    %cl,-0x7540(%rbp,%rax,1)
jmp    13d3 <run+0x293>
mov    -0x7544(%rbp),%eax
cmpb   $0x0,-0x7540(%rbp,%rax,1)
je     12e5 <run+0x1a5>
cmpl   $0x63,-0x76e4(%rbp)
setb   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1060 <assert@plt>
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x76e4(%rbp),%eax
mov    %ecx,-0x76e0(%rbp,%rax,4)
mov    -0x76e4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x76e4(%rbp)
jmp    1362 <run+0x222>
jmp    12ea <run+0x1aa>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
movsbl (%rax,%rcx,1),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x5d,%ecx
mov    %al,-0x76f1(%rbp)
je     131d <run+0x1dd>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
cmp    $0x0,%eax
setne  %al
mov    %al,-0x76f1(%rbp)
mov    -0x76f1(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1330 <run+0x1f0>
jmp    133e <run+0x1fe>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    12ea <run+0x1aa>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
cmp    $0x0,%eax
setne  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1060 <assert@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    13d3 <run+0x293>
cmpl   $0x0,-0x76e4(%rbp)
seta   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1060 <assert@plt>
mov    -0x7544(%rbp),%eax
cmpb   $0x0,-0x7540(%rbp,%rax,1)
je     13a9 <run+0x269>
mov    -0x76e4(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,%eax
mov    -0x76e0(%rbp,%rax,4),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    13c9 <run+0x289>
mov    -0x76e4(%rbp),%eax
movl   $0x0,-0x76e0(%rbp,%rax,4)
mov    -0x76e4(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x76e4(%rbp)
jmp    13d3 <run+0x293>
jmp    13d3 <run+0x293>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1190 <run+0x50>
xor    %eax,%eax
add    $0x7700,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<run>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x76c0,%rsp
mov    %rdi,%rbx
lea    0x190(%rsp),%rdi
mov    $0x7530,%edx
xor    %esi,%esi
call   1040 <memset@plt>
mov    %rsp,%rdi
mov    $0x190,%edx
xor    %esi,%esi
call   1040 <memset@plt>
mov    (%rbx),%al
test   %al,%al
je     12c0 <run+0x180>
lea    0xe7a(%rip),%r14
xor    %r15d,%r15d
xor    %r12d,%r12d
xor    %ebp,%ebp
jmp    11be <run+0x7e>
xor    %eax,%eax
call   1050 <getchar@plt>
mov    %r12d,%ecx
mov    %al,0x190(%rsp,%rcx,1)
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%ebp
mov    (%rbx,%rbp,1),%al
test   %al,%al
je     12c0 <run+0x180>
movsbl %al,%eax
add    $0xffffffd5,%eax
cmp    $0x32,%eax
ja     11b0 <run+0x70>
movslq (%r14,%rax,4),%rax
add    %r14,%rax
jmp    *%rax
mov    %r12d,%eax
addb   $0x1,0x190(%rsp,%rax,1)
01
jmp    11b0 <run+0x70>
mov    %r12d,%eax
addb   $0xff,0x190(%rsp,%rax,1)
ff
jmp    11b0 <run+0x70>
mov    %r12d,%eax
movzbl 0x190(%rsp,%rax,1),%edi
call   1030 <putchar@plt>
jmp    11b0 <run+0x70>
xor    %edi,%edi
add    $0xffffffff,%r12d
setb   %dil
call   1060 <assert@plt>
jmp    11b0 <run+0x70>
xor    %edi,%edi
cmp    $0x752f,%r12d
setb   %dil
call   1060 <assert@plt>
add    $0x1,%r12d
jmp    11b0 <run+0x70>
mov    %r12d,%eax
cmpb   $0x0,0x190(%rsp,%rax,1)
je     1263 <run+0x123>
xor    %edi,%edi
cmp    $0x63,%r15d
setb   %dil
call   1060 <assert@plt>
mov    %r15d,%eax
mov    %ebp,(%rsp,%rax,4)
add    $0x1,%r15d
jmp    11b0 <run+0x70>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%ebp
mov    %ebp,%eax
movzbl (%rbx,%rax,1),%eax
test   %al,%al
je     1271 <run+0x131>
cmp    $0x5d,%al
jne    1260 <run+0x120>
xor    %edi,%edi
test   %al,%al
setne  %dil
call   1060 <assert@plt>
add    $0x1,%ebp
jmp    11b0 <run+0x70>
xor    %edi,%edi
test   %r15d,%r15d
setne  %dil
call   1060 <assert@plt>
mov    %r12d,%eax
cmpb   $0x0,0x190(%rsp,%rax,1)
je     12ad <run+0x16d>
lea    -0x1(%r15),%eax
mov    (%rsp,%rax,4),%ebp
jmp    11b0 <run+0x70>
mov    %r15d,%eax
movl   $0x0,(%rsp,%rax,4)
add    $0xffffffff,%r15d
jmp    11b0 <run+0x70>
xor    %eax,%eax
add    $0x76c0,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @run(i8* %0) {
%2 = alloca i8*
%3 = alloca i32
%4 = alloca [30000 x i8]
%5 = alloca i32
%6 = alloca [100 x i32]
%7 = alloca i32
store i8* %0, i8** %2
store i32 0, i32* %3
%8 = bitcast [30000 x i8]* %4 to i8*
store i32 0, i32* %5
%9 = bitcast [100 x i32]* %6 to i8*
store i32 0, i32* %7
br label %10
10: ; preds = %138, %1
%11 = load i8*, i8** %2
%12 = load i32, i32* %3
%13 = zext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 %13
%15 = load i8, i8* %14
%16 = sext i8 %15 to i32
%17 = icmp ne i32 %16, 0
br i1 %17, label %18, label %141
18: ; preds = %10
%19 = load i8*, i8** %2
%20 = load i32, i32* %3
%21 = zext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %19, i64 %21
%23 = load i8, i8* %22
%24 = sext i8 %23 to i32
switch i32 %24, label %137 [
i32 62, label %25
i32 60, label %32
i32 43, label %39
i32 45, label %45
i32 46, label %51
i32 44, label %57
i32 91, label %62
i32 93, label %114
]
25: ; preds = %18
%26 = load i32, i32* %5
%27 = icmp ult i32 %26, 29999
%28 = zext i1 %27 to i32
%29 = call i32 @assert(i32 %28)
%30 = load i32, i32* %5
%31 = add i32 %30, 1
store i32 %31, i32* %5
br label %138
32: ; preds = %18
%33 = load i32, i32* %5
%34 = icmp ugt i32 %33, 0
%35 = zext i1 %34 to i32
%36 = call i32 @assert(i32 %35)
%37 = load i32, i32* %5
%38 = add i32 %37, -1
store i32 %38, i32* %5
br label %138
39: ; preds = %18
%40 = load i32, i32* %5
%41 = zext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds [30000 x i8], [30000 x i8]* %4, i64 0, i64 %41
%43 = load i8, i8* %42
%44 = add i8 %43, 1
store i8 %44, i8* %42
br label %138
45: ; preds = %18
%46 = load i32, i32* %5
%47 = zext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds [30000 x i8], [30000 x i8]* %4, i64 0, i64 %47
%49 = load i8, i8* %48
%50 = add i8 %49, -1
store i8 %50, i8* %48
br label %138
51: ; preds = %18
%52 = load i32, i32* %5
%53 = zext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds [30000 x i8], [30000 x i8]* %4, i64 0, i64 %53
%55 = load i8, i8* %54
%56 = call i32 @putchar(i8 zeroext %55)
br label %138
57: ; preds = %18
%58 = call zeroext i8 (...) @getchar()
%59 = load i32, i32* %5
%60 = zext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds [30000 x i8], [30000 x i8]* %4, i64 0, i64 %60
store i8 %58, i8* %61
br label %138
62: ; preds = %18
%63 = load i32, i32* %5
%64 = zext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds [30000 x i8], [30000 x i8]* %4, i64 0, i64 %64
%66 = load i8, i8* %65
%67 = icmp ne i8 %66, 0
br i1 %67, label %68, label %79
68: ; preds = %62
%69 = load i32, i32* %7
%70 = icmp ult i32 %69, 99
%71 = zext i1 %70 to i32
%72 = call i32 @assert(i32 %71)
%73 = load i32, i32* %3
%74 = load i32, i32* %7
%75 = zext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds [100 x i32], [100 x i32]* %6, i64 0, i64 %75
store i32 %73, i32* %76
%77 = load i32, i32* %7
%78 = add i32 %77, 1
store i32 %78, i32* %7
br label %113
79: ; preds = %62
br label %80
80: ; preds = %98, %79
%81 = load i8*, i8** %2
%82 = load i32, i32* %3
%83 = zext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds i8, i8* %81, i64 %83
%85 = load i8, i8* %84
%86 = sext i8 %85 to i32
%87 = icmp ne i32 %86, 93
br i1 %87, label %88, label %96
88: ; preds = %80
%89 = load i8*, i8** %2
%90 = load i32, i32* %3
%91 = zext i32 %90 to i64
%92 = getelementptr inbounds i8, i8* %89, i64 %91
%93 = load i8, i8* %92
%94 = sext i8 %93 to i32
%95 = icmp ne i32 %94, 0
br label %96
96: ; preds = %88, %80
%97 = phi i1 [ false, %80 ], [ %95, %88 ]
br i1 %97, label %98, label %101
98: ; preds = %96
%99 = load i32, i32* %3
%100 = add i32 %99, 1
store i32 %100, i32* %3
br label %80
101: ; preds = %96
%102 = load i8*, i8** %2
%103 = load i32, i32* %3
%104 = zext i32 %103 to i64
%105 = getelementptr inbounds i8, i8* %102, i64 %104
%106 = load i8, i8* %105
%107 = sext i8 %106 to i32
%108 = icmp ne i32 %107, 0
%109 = zext i1 %108 to i32
%110 = call i32 @assert(i32 %109)
%111 = load i32, i32* %3
%112 = add i32 %111, 1
store i32 %112, i32* %3
br label %113
113: ; preds = %101, %68
br label %138
114: ; preds = %18
%115 = load i32, i32* %7
%116 = icmp ugt i32 %115, 0
%117 = zext i1 %116 to i32
%118 = call i32 @assert(i32 %117)
%119 = load i32, i32* %5
%120 = zext i32 %119 to i64
%121 = getelementptr inbounds [30000 x i8], [30000 x i8]* %4, i64 0, i64 %120
%122 = load i8, i8* %121
%123 = icmp ne i8 %122, 0
br i1 %123, label %124, label %130
124: ; preds = %114
%125 = load i32, i32* %7
%126 = sub i32 %125, 1
%127 = zext i32 %126 to i64
%128 = getelementptr inbounds [100 x i32], [100 x i32]* %6, i64 0, i64 %127
%129 = load i32, i32* %128
store i32 %129, i32* %3
br label %136
130: ; preds = %114
%131 = load i32, i32* %7
%132 = zext i32 %131 to i64
%133 = getelementptr inbounds [100 x i32], [100 x i32]* %6, i64 0, i64 %132
store i32 0, i32* %133
%134 = load i32, i32* %7
%135 = add i32 %134, -1
store i32 %135, i32* %7
br label %136
136: ; preds = %130, %124
br label %138
137: ; preds = %18
br label %138
138: ; preds = %137, %136, %113, %57, %51, %45, %39, %32, %25
%139 = load i32, i32* %3
%140 = add i32 %139, 1
store i32 %140, i32* %3
br label %10
141: ; preds = %10
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @run(i8* nocapture %0) {
%2 = alloca [30000 x i8]
%3 = alloca [100 x i32]
%4 = getelementptr inbounds [30000 x i8], [30000 x i8]* %2, i64 0, i64 0
%5 = bitcast [100 x i32]* %3 to i8*
%6 = load i8, i8* %0
%7 = icmp eq i8 %6, 0
br i1 %7, label %93, label %8
8: ; preds = %1, %84
%9 = phi i8 [ %91, %84 ], [ %6, %1 ]
%10 = phi i32 [ %87, %84 ], [ 0, %1 ]
%11 = phi i32 [ %86, %84 ], [ 0, %1 ]
%12 = phi i32 [ %88, %84 ], [ 0, %1 ]
%13 = sext i8 %9 to i32
switch i32 %13, label %84 [
i32 62, label %14
i32 60, label %19
i32 43, label %24
i32 45, label %29
i32 46, label %34
i32 44, label %39
i32 91, label %43
i32 93, label %67
]
14: ; preds = %8
%15 = icmp ult i32 %11, 29999
%16 = zext i1 %15 to i32
%17 = tail call i32 @assert(i32 %16)
%18 = add i32 %11, 1
br label %84
19: ; preds = %8
%20 = icmp ne i32 %11, 0
%21 = zext i1 %20 to i32
%22 = tail call i32 @assert(i32 %21)
%23 = add i32 %11, -1
br label %84
24: ; preds = %8
%25 = zext i32 %11 to i64
%26 = getelementptr inbounds [30000 x i8], [30000 x i8]* %2, i64 0, i64 %25
%27 = load i8, i8* %26
%28 = add i8 %27, 1
store i8 %28, i8* %26
br label %84
29: ; preds = %8
%30 = zext i32 %11 to i64
%31 = getelementptr inbounds [30000 x i8], [30000 x i8]* %2, i64 0, i64 %30
%32 = load i8, i8* %31
%33 = add i8 %32, -1
store i8 %33, i8* %31
br label %84
34: ; preds = %8
%35 = zext i32 %11 to i64
%36 = getelementptr inbounds [30000 x i8], [30000 x i8]* %2, i64 0, i64 %35
%37 = load i8, i8* %36
%38 = tail call i32 @putchar(i8 zeroext %37)
br label %84
39: ; preds = %8
%40 = tail call zeroext i8 (...) @getchar()
%41 = zext i32 %11 to i64
%42 = getelementptr inbounds [30000 x i8], [30000 x i8]* %2, i64 0, i64 %41
store i8 %40, i8* %42
br label %84
43: ; preds = %8
%44 = zext i32 %11 to i64
%45 = getelementptr inbounds [30000 x i8], [30000 x i8]* %2, i64 0, i64 %44
%46 = load i8, i8* %45
%47 = icmp eq i8 %46, 0
br i1 %47, label %55, label %48
48: ; preds = %43
%49 = icmp ult i32 %10, 99
%50 = zext i1 %49 to i32
%51 = tail call i32 @assert(i32 %50)
%52 = zext i32 %10 to i64
%53 = getelementptr inbounds [100 x i32], [100 x i32]* %3, i64 0, i64 %52
store i32 %12, i32* %53
%54 = add i32 %10, 1
br label %84
55: ; preds = %43, %60
%56 = phi i32 [ %61, %60 ], [ %12, %43 ]
%57 = zext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %57
%59 = load i8, i8* %58
switch i8 %59, label %60 [
i8 93, label %62
i8 0, label %62
]
60: ; preds = %55
%61 = add i32 %56, 1
br label %55
62: ; preds = %55, %55
%63 = icmp ne i8 %59, 0
%64 = zext i1 %63 to i32
%65 = tail call i32 @assert(i32 %64)
%66 = add i32 %56, 1
br label %84
67: ; preds = %8
%68 = icmp ne i32 %10, 0
%69 = zext i1 %68 to i32
%70 = tail call i32 @assert(i32 %69)
%71 = zext i32 %11 to i64
%72 = getelementptr inbounds [30000 x i8], [30000 x i8]* %2, i64 0, i64 %71
%73 = load i8, i8* %72
%74 = icmp eq i8 %73, 0
br i1 %74, label %80, label %75
75: ; preds = %67
%76 = add i32 %10, -1
%77 = zext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds [100 x i32], [100 x i32]* %3, i64 0, i64 %77
%79 = load i32, i32* %78
br label %84
80: ; preds = %67
%81 = zext i32 %10 to i64
%82 = getelementptr inbounds [100 x i32], [100 x i32]* %3, i64 0, i64 %81
store i32 0, i32* %82
%83 = add i32 %10, -1
br label %84
84: ; preds = %8, %75, %80, %48, %62, %39, %34, %29, %24, %19, %14
%85 = phi i32 [ %12, %8 ], [ %79, %75 ], [ %12, %80 ], [ %12, %48 ], [ %66, %62 ], [ %12, %39 ], [ %12, %34 ], [ %12, %29 ], [ %12, %24 ], [ %12, %19 ], [ %12, %14 ]
%86 = phi i32 [ %11, %8 ], [ %11, %75 ], [ %11, %80 ], [ %11, %48 ], [ %11, %62 ], [ %11, %39 ], [ %11, %34 ], [ %11, %29 ], [ %11, %24 ], [ %23, %19 ], [ %18, %14 ]
%87 = phi i32 [ %10, %8 ], [ %10, %75 ], [ %83, %80 ], [ %54, %48 ], [ %10, %62 ], [ %10, %39 ], [ %10, %34 ], [ %10, %29 ], [ %10, %24 ], [ %10, %19 ], [ %10, %14 ]
%88 = add i32 %85, 1
%89 = zext i32 %88 to i64
%90 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %89
%91 = load i8, i8* %90
%92 = icmp eq i8 %91, 0
br i1 %92, label %93, label %8
93: ; preds = %84, %1
ret i32 0
}