#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*/ abort();
int /*<<< orphan*/ exit(int /*<<< orphan*/);
main() {
  int a, b, c;
  int *pa, *pb, *pc;
  int **ppa, **ppb, **ppc;
  int i, j, k, x, y, z;
  a = 10;
  b = 20;
  c = 30;
  pa = &a;
  pb = &b;
  pc = &c;
  ppa = &pa;
  ppb = &pb;
  ppc = &pc;
  x = 0;
  y = 0;
  z = 0;
  for (i = 0; i < 10; i++) {
    if (pa == &a)
      pa = &b;
    else
      pa = &a;
    while ((*pa)--) {
      x++;
      if ((*pa) < 3)
        break;
      else
        pa = &b;
    }
    x++;
    pa = &b;
  }
  if ((*pa) != -5 || (*pb) != -5 || x != 43)
    abort();
  exit(0);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movl   $0xa,-0x8(%rbp)
movl   $0x14,-0xc(%rbp)
movl   $0x1e,-0x10(%rbp)
lea    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
lea    -0xc(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
lea    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
lea    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
lea    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
lea    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x50(%rbp)
movl   $0x0,-0x54(%rbp)
movl   $0x0,-0x58(%rbp)
movl   $0x0,-0x44(%rbp)
cmpl   $0xa,-0x44(%rbp)
jge    121f <main+0xff>
lea    -0x8(%rbp),%rax
cmp    %rax,-0x18(%rbp)
jne    11b5 <main+0x95>
lea    -0xc(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    11bd <main+0x9d>
lea    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    11c2 <main+0xa2>
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%eax
mov    %eax,%edx
add    $0xffffffff,%edx
mov    %edx,(%rcx)
cmp    $0x0,%eax
je     1200 <main+0xe0>
mov    -0x50(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
cmpl   $0x3,(%rax)
jge    11f3 <main+0xd3>
jmp    1200 <main+0xe0>
lea    -0xc(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    11c2 <main+0xa2>
mov    -0x50(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
lea    -0xc(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
jmp    1190 <main+0x70>
mov    -0x18(%rbp),%rax
cmpl   $0xfffffffb,(%rax)
jne    1243 <main+0x123>
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmpl   $0xfffffffb,(%rax)
jne    1243 <main+0x123>
cmpl   $0x2b,-0x50(%rbp)
je     124a <main+0x12a>
mov    $0x0,%al
call   1030 <abort@plt>
xor    %edi,%edi
call   1040 <exit@plt>

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rax
movl   $0x2,(%rsp)
movl   $0x9,0x4(%rsp)
mov    $0xa,%ecx
mov    $0x15,%esi
mov    $0x2,%edx
nop
mov    %ecx,%edi
mov    %edx,%ecx
mov    %esi,%eax
cmp    $0x4,%edi
jl     1157 <main+0x37>
lea    0x1(%rax),%esi
mov    %ecx,%edx
add    $0xffffffff,%edx
jb     1140 <main+0x20>
jmp    1159 <main+0x39>
mov    %ecx,%edx
mov    %edx,(%rsp)
lea    0x4(%rsp),%rdx
mov    %rsp,%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    (%rdx),%esi
mov    %esi,%edi
sub    $0x1,%edi
mov    %edi,(%rdx)
jb     1186 <main+0x66>
add    $0x1,%eax
mov    %rcx,%rdx
cmp    $0x3,%esi
jg     1170 <main+0x50>
add    $0x1,%eax
lea    0x4(%rsp),%rdx
mov    %rsp,%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdx),%esi
mov    %esi,%edi
sub    $0x1,%edi
mov    %edi,(%rdx)
jb     11b6 <main+0x96>
add    $0x1,%eax
mov    %rcx,%rdx
cmp    $0x3,%esi
jg     11a0 <main+0x80>
add    $0x1,%eax
lea    0x4(%rsp),%rdx
mov    %rsp,%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdx),%esi
mov    %esi,%edi
sub    $0x1,%edi
mov    %edi,(%rdx)
jb     11e6 <main+0xc6>
add    $0x1,%eax
mov    %rcx,%rdx
cmp    $0x3,%esi
jg     11d0 <main+0xb0>
add    $0x1,%eax
lea    0x4(%rsp),%rdx
mov    %rsp,%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdx),%esi
mov    %esi,%edi
sub    $0x1,%edi
mov    %edi,(%rdx)
jb     1216 <main+0xf6>
add    $0x1,%eax
mov    %rcx,%rdx
cmp    $0x3,%esi
jg     1200 <main+0xe0>
add    $0x1,%eax
lea    0x4(%rsp),%rdx
mov    %rsp,%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdx),%esi
mov    %esi,%edi
sub    $0x1,%edi
mov    %edi,(%rdx)
jb     1246 <main+0x126>
add    $0x1,%eax
mov    %rcx,%rdx
cmp    $0x3,%esi
jg     1230 <main+0x110>
add    $0x1,%eax
lea    0x4(%rsp),%rdx
mov    %rsp,%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdx),%esi
mov    %esi,%edi
sub    $0x1,%edi
mov    %edi,(%rdx)
jb     1276 <main+0x156>
add    $0x1,%eax
mov    %rcx,%rdx
cmp    $0x3,%esi
jg     1260 <main+0x140>
add    $0x1,%eax
lea    0x4(%rsp),%rdx
mov    %rsp,%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdx),%esi
mov    %esi,%edi
sub    $0x1,%edi
mov    %edi,(%rdx)
jb     12a6 <main+0x186>
add    $0x1,%eax
mov    %rcx,%rdx
cmp    $0x3,%esi
jg     1290 <main+0x170>
add    $0x1,%eax
lea    0x4(%rsp),%rdx
mov    %rsp,%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdx),%esi
mov    %esi,%edi
sub    $0x1,%edi
mov    %edi,(%rdx)
jb     12d6 <main+0x1b6>
add    $0x1,%eax
mov    %rcx,%rdx
cmp    $0x3,%esi
jg     12c0 <main+0x1a0>
cmpl   $0xfffffffb,(%rsp)
jne    12e8 <main+0x1c8>
cmp    $0x2a,%eax
jne    12e8 <main+0x1c8>
xor    %edi,%edi
call   1040 <exit@plt>
xor    %eax,%eax
call   1030 <abort@plt>

LLVM IR (-O0):
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%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
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
store i32 0, i32* %1
store i32 10, i32* %2
store i32 20, i32* %3
store i32 30, i32* %4
store i32* %2, i32** %5
store i32* %3, i32** %6
store i32* %4, i32** %7
store i32** %5, i32*** %8
store i32** %6, i32*** %9
store i32** %7, i32*** %10
store i32 0, i32* %14
store i32 0, i32* %15
store i32 0, i32* %16
store i32 0, i32* %11
br label %17
17: ; preds = %43, %0
%18 = load i32, i32* %11
%19 = icmp slt i32 %18, 10
br i1 %19, label %20, label %46
20: ; preds = %17
%21 = load i32*, i32** %5
%22 = icmp eq i32* %21, %2
br i1 %22, label %23, label %24
23: ; preds = %20
store i32* %3, i32** %5
br label %25
24: ; preds = %20
store i32* %2, i32** %5
br label %25
25: ; preds = %24, %23
br label %26
26: ; preds = %39, %25
%27 = load i32*, i32** %5
%28 = load i32, i32* %27
%29 = add nsw i32 %28, -1
store i32 %29, i32* %27
%30 = icmp ne i32 %28, 0
br i1 %30, label %31, label %40
31: ; preds = %26
%32 = load i32, i32* %14
%33 = add nsw i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %14
%34 = load i32*, i32** %5
%35 = load i32, i32* %34
%36 = icmp slt i32 %35, 3
br i1 %36, label %37, label %38
37: ; preds = %31
br label %40
38: ; preds = %31
store i32* %3, i32** %5
br label %39
39: ; preds = %38
br label %26
40: ; preds = %37, %26
%41 = load i32, i32* %14
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %14
store i32* %3, i32** %5
br label %43
43: ; preds = %40
%44 = load i32, i32* %11
%45 = add nsw i32 %44, 1
store i32 %45, i32* %11
br label %17
46: ; preds = %17
%47 = load i32*, i32** %5
%48 = load i32, i32* %47
%49 = icmp ne i32 %48, -5
br i1 %49, label %57, label %50
50: ; preds = %46
%51 = load i32*, i32** %6
%52 = load i32, i32* %51
%53 = icmp ne i32 %52, -5
br i1 %53, label %57, label %54
54: ; preds = %50
%55 = load i32, i32* %14
%56 = icmp ne i32 %55, 43
br i1 %56, label %57, label %59
57: ; preds = %54, %50, %46
%58 = call i32 (...) @abort()
unreachable
59: ; preds = %54
%60 = call i32 @exit(i32 0)
unreachable
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i32
%3 = bitcast i32* %1 to i8*
%4 = bitcast i32* %2 to i8*
store i32 10, i32* %1
store i32 2, i32* %2
store i32 9, i32* %1
%5 = load i32, i32* %2
br label %6
6: ; preds = %0, %11
%7 = phi i32 [ %5, %0 ], [ %13, %11 ]
%8 = phi i32 [ 19, %0 ], [ %12, %11 ]
%9 = phi i32 [ 10, %0 ], [ %7, %11 ]
%10 = icmp slt i32 %9, 4
br i1 %10, label %15, label %11
11: ; preds = %6
%12 = add nuw nsw i32 %8, 1
%13 = add nsw i32 %7, -1
%14 = icmp eq i32 %7, 0
br i1 %14, label %15, label %6
15: ; preds = %6, %11
%16 = phi i32 [ %7, %6 ], [ %13, %11 ]
store i32 %16, i32* %2
%17 = add nuw nsw i32 %8, 2
br label %18
18: ; preds = %24, %15
%19 = phi i32* [ %1, %15 ], [ %2, %24 ]
%20 = phi i32 [ %17, %15 ], [ %25, %24 ]
%21 = load i32, i32* %19
%22 = add nsw i32 %21, -1
store i32 %22, i32* %19
%23 = icmp eq i32 %21, 0
br i1 %23, label %27, label %24
24: ; preds = %18
%25 = add nuw nsw i32 %20, 1
%26 = icmp slt i32 %21, 4
br i1 %26, label %27, label %18
27: ; preds = %24, %18
%28 = phi i32 [ %25, %24 ], [ %20, %18 ]
%29 = add nsw i32 %28, 1
br label %30
30: ; preds = %36, %27
%31 = phi i32* [ %1, %27 ], [ %2, %36 ]
%32 = phi i32 [ %29, %27 ], [ %37, %36 ]
%33 = load i32, i32* %31
%34 = add nsw i32 %33, -1
store i32 %34, i32* %31
%35 = icmp eq i32 %33, 0
br i1 %35, label %39, label %36
36: ; preds = %30
%37 = add nsw i32 %32, 1
%38 = icmp slt i32 %33, 4
br i1 %38, label %39, label %30
39: ; preds = %36, %30
%40 = phi i32 [ %37, %36 ], [ %32, %30 ]
%41 = add nsw i32 %40, 1
br label %42
42: ; preds = %48, %39
%43 = phi i32* [ %1, %39 ], [ %2, %48 ]
%44 = phi i32 [ %41, %39 ], [ %49, %48 ]
%45 = load i32, i32* %43
%46 = add nsw i32 %45, -1
store i32 %46, i32* %43
%47 = icmp eq i32 %45, 0
br i1 %47, label %51, label %48
48: ; preds = %42
%49 = add nsw i32 %44, 1
%50 = icmp slt i32 %45, 4
br i1 %50, label %51, label %42
51: ; preds = %48, %42
%52 = phi i32 [ %49, %48 ], [ %44, %42 ]
%53 = add nsw i32 %52, 1
br label %54
54: ; preds = %60, %51
%55 = phi i32* [ %1, %51 ], [ %2, %60 ]
%56 = phi i32 [ %53, %51 ], [ %61, %60 ]
%57 = load i32, i32* %55
%58 = add nsw i32 %57, -1
store i32 %58, i32* %55
%59 = icmp eq i32 %57, 0
br i1 %59, label %63, label %60
60: ; preds = %54
%61 = add nsw i32 %56, 1
%62 = icmp slt i32 %57, 4
br i1 %62, label %63, label %54
63: ; preds = %60, %54
%64 = phi i32 [ %61, %60 ], [ %56, %54 ]
%65 = add nsw i32 %64, 1
br label %66
66: ; preds = %72, %63
%67 = phi i32* [ %1, %63 ], [ %2, %72 ]
%68 = phi i32 [ %65, %63 ], [ %73, %72 ]
%69 = load i32, i32* %67
%70 = add nsw i32 %69, -1
store i32 %70, i32* %67
%71 = icmp eq i32 %69, 0
br i1 %71, label %75, label %72
72: ; preds = %66
%73 = add nsw i32 %68, 1
%74 = icmp slt i32 %69, 4
br i1 %74, label %75, label %66
75: ; preds = %72, %66
%76 = phi i32 [ %73, %72 ], [ %68, %66 ]
%77 = add nsw i32 %76, 1
br label %78
78: ; preds = %84, %75
%79 = phi i32* [ %1, %75 ], [ %2, %84 ]
%80 = phi i32 [ %77, %75 ], [ %85, %84 ]
%81 = load i32, i32* %79
%82 = add nsw i32 %81, -1
store i32 %82, i32* %79
%83 = icmp eq i32 %81, 0
br i1 %83, label %87, label %84
84: ; preds = %78
%85 = add nsw i32 %80, 1
%86 = icmp slt i32 %81, 4
br i1 %86, label %87, label %78
87: ; preds = %84, %78
%88 = phi i32 [ %85, %84 ], [ %80, %78 ]
%89 = add nsw i32 %88, 1
br label %90
90: ; preds = %96, %87
%91 = phi i32* [ %1, %87 ], [ %2, %96 ]
%92 = phi i32 [ %89, %87 ], [ %97, %96 ]
%93 = load i32, i32* %91
%94 = add nsw i32 %93, -1
store i32 %94, i32* %91
%95 = icmp eq i32 %93, 0
br i1 %95, label %99, label %96
96: ; preds = %90
%97 = add nsw i32 %92, 1
%98 = icmp slt i32 %93, 4
br i1 %98, label %99, label %90
99: ; preds = %96, %90
%100 = phi i32 [ %97, %96 ], [ %92, %90 ]
%101 = add nsw i32 %100, 1
br label %102
102: ; preds = %108, %99
%103 = phi i32* [ %1, %99 ], [ %2, %108 ]
%104 = phi i32 [ %101, %99 ], [ %109, %108 ]
%105 = load i32, i32* %103
%106 = add nsw i32 %105, -1
store i32 %106, i32* %103
%107 = icmp eq i32 %105, 0
br i1 %107, label %111, label %108
108: ; preds = %102
%109 = add nsw i32 %104, 1
%110 = icmp slt i32 %105, 4
br i1 %110, label %111, label %102
111: ; preds = %108, %102
%112 = phi i32 [ %109, %108 ], [ %104, %102 ]
%113 = load i32, i32* %2
%114 = icmp eq i32 %113, -5
%115 = icmp eq i32 %112, 42
%116 = select i1 %114, i1 %115, i1 false
br i1 %116, label %119, label %117
117: ; preds = %111
%118 = call i32 (...) @abort()
unreachable
119: ; preds = %111
%120 = call i32 @exit(i32 0)
unreachable
}