#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 *alloca(int);
int test_fun(int x, int y, int z, int flag) {
  int *x_ref = alloca(sizeof(int));
  int *y_ref = alloca(sizeof(int));
  int *z_ref = alloca(sizeof(int));
  int *flag_ref = alloca(sizeof(int));
  int *c = alloca(sizeof(int));
  flag = 1;
  *x_ref = x;
  *y_ref = y;
  *z_ref = z;
  *flag_ref = flag;
  *c = 0;
  while ((*y_ref < *z_ref) && (*flag_ref > 0)) {
    if ((*y_ref > 0) && (*x_ref > 1)) {
      *y_ref = (*x_ref) * (*y_ref);
    } else {
      if ((*y_ref > 0) && (*x_ref < -1)) {
        *y_ref = -(*x_ref) * (*y_ref);
      } else {
        *flag_ref = 0;
      }
    }
    *c = *c + 1;
  }
  return *c;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<test_fun>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    %ecx,-0x10(%rbp)
mov    $0x4,%edi
call   1030 <alloca@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    $0x4,%edi
call   1030 <alloca@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    $0x4,%edi
call   1030 <alloca@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    $0x4,%edi
call   1030 <alloca@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    $0x4,%edi
call   1030 <alloca@plt>
mov    %rax,-0x38(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x38(%rbp),%rax
movl   $0x0,(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rdx
xor    %eax,%eax
cmp    (%rdx),%ecx
mov    %al,-0x39(%rbp)
jge    11c3 <test_fun+0xb3>
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmpl   $0x0,(%rax)
setg   %al
mov    %al,-0x39(%rbp)
mov    -0x39(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11d3 <test_fun+0xc3>
jmp    125c <test_fun+0x14c>
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmpl   $0x0,(%rax)
jle    1205 <test_fun+0xf5>
mov    -0x18(%rbp),%rax
cmpl   $0x1,(%rax)
jle    1205 <test_fun+0xf5>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
imul   (%rax),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
jmp    1248 <test_fun+0x138>
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmpl   $0x0,(%rax)
jle    1239 <test_fun+0x129>
mov    -0x18(%rbp),%rax
cmpl   $0xffffffff,(%rax)
jge    1239 <test_fun+0x129>
mov    -0x18(%rbp),%rax
xor    %ecx,%ecx
sub    (%rax),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
imul   (%rax),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
jmp    1243 <test_fun+0x133>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movl   $0x0,(%rax)
jmp    1248 <test_fun+0x138>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
jmp    119f <test_fun+0x8f>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<test_fun>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,0x4(%rsp)
mov    %esi,%ebp
mov    %edi,%r13d
mov    $0x4,%edi
call   1030 <alloca@plt>
mov    %rax,%r14
mov    $0x4,%edi
call   1030 <alloca@plt>
mov    %rax,%r12
mov    $0x4,%edi
call   1030 <alloca@plt>
mov    %rax,%r15
mov    $0x4,%edi
call   1030 <alloca@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    $0x4,%edi
call   1030 <alloca@plt>
mov    %r13d,(%r14)
mov    %ebp,(%r12)
mov    0x4(%rsp),%ecx
mov    %ecx,(%r15)
movl   $0x1,(%rbx)
movl   $0x0,(%rax)
mov    (%r12),%edx
xor    %ecx,%ecx
jmp    11a1 <test_fun+0x91>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movl   $0x0,(%rbx)
mov    (%rax),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    (%r12),%edx
cmp    (%r15),%edx
jge    11d0 <test_fun+0xc0>
cmpl   $0x0,(%rbx)
jle    11d0 <test_fun+0xc0>
test   %edx,%edx
jle    1190 <test_fun+0x80>
mov    (%r14),%ecx
cmp    $0x2,%ecx
jl     11c0 <test_fun+0xb0>
imul   %edx,%ecx
mov    %ecx,(%r12)
jmp    1196 <test_fun+0x86>
cmp    $0xfffffffe,%ecx
jg     1190 <test_fun+0x80>
imul   %ecx,%edx
neg    %edx
mov    %edx,(%r12)
jmp    1196 <test_fun+0x86>
mov    %ecx,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @test_fun(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = tail call i32* @alloca(i32 4)
%6 = tail call i32* @alloca(i32 4)
%7 = tail call i32* @alloca(i32 4)
%8 = tail call i32* @alloca(i32 4)
%9 = tail call i32* @alloca(i32 4)
store i32 %0, i32* %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 1, i32* %8
store i32 0, i32* %9
%10 = load i32, i32* %6
%11 = load i32, i32* %7
%12 = icmp slt i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %39
13: ; preds = %4
%14 = load i32, i32* %8
%15 = icmp sgt i32 %14, 0
br i1 %15, label %19, label %39
16: ; preds = %33
%17 = load i32, i32* %8
%18 = icmp sgt i32 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %39
19: ; preds = %13, %16
%20 = phi i32 [ %36, %16 ], [ %10, %13 ]
%21 = icmp sgt i32 %20, 0
br i1 %21, label %22, label %32
22: ; preds = %19
%23 = load i32, i32* %5
%24 = icmp sgt i32 %23, 1
br i1 %24, label %25, label %27
25: ; preds = %22
%26 = mul nsw i32 %23, %20
store i32 %26, i32* %6
br label %33
27: ; preds = %22
%28 = icmp slt i32 %23, -1
br i1 %28, label %29, label %32
29: ; preds = %27
%30 = mul i32 %20, %23
%31 = sub i32 0, %30
store i32 %31, i32* %6
br label %33
32: ; preds = %19, %27
store i32 0, i32* %8
br label %33
33: ; preds = %29, %32, %25
%34 = load i32, i32* %9
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %9
%36 = load i32, i32* %6
%37 = load i32, i32* %7
%38 = icmp slt i32 %36, %37
br i1 %38, label %16, label %39
39: ; preds = %33, %16, %13, %4
%40 = phi i32 [ 0, %4 ], [ 0, %13 ], [ %35, %16 ], [ %35, %33 ]
ret i32 %40
}