#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(z == 0 && y == 0 && x == 0 && w == 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)
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    %al,-0x15(%rbp)
jne    1192 <main+0x62>
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
mov    %al,-0x15(%rbp)
jne    1192 <main+0x62>
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    %al,-0x15(%rbp)
jne    1192 <main+0x62>
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
sete   %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     1256 <main+0x126>
mov    $0x0,%al
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     11d8 <main+0xa8>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x64,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    123f <main+0x10f>
mov    $0x0,%al
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     120a <main+0xda>
cmpl   $0x4,-0x8(%rbp)
jl     1205 <main+0xd5>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    123a <main+0x10a>
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   $0xa,-0x14(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jle    1235 <main+0x105>
mov    -0x10(%rbp),%eax
imul   $0x64,-0x8(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jl     1230 <main+0x100>
xor    %eax,%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1235 <main+0x105>
jmp    123a <main+0x10a>
jmp    123f <main+0x10f>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xa,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    119f <main+0x6f>
cmpl   $0x4,-0x8(%rbp)
jl     1271 <main+0x141>
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* %4
%7 = icmp eq i32 %6, 0
br i1 %7, label %8, label %17
8: ; preds = %0
%9 = load i32, i32* %3
%10 = icmp eq i32 %9, 0
br i1 %10, label %11, label %17
11: ; preds = %8
%12 = load i32, i32* %2
%13 = icmp eq i32 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %17
14: ; preds = %11
%15 = load i32, i32* %5
%16 = icmp eq i32 %15, 0
br label %17
17: ; preds = %14, %11, %8, %0
%18 = phi i1 [ false, %11 ], [ false, %8 ], [ false, %0 ], [ %16, %14 ]
%19 = zext i1 %18 to i32
%20 = call i32 @__ESBMC_assume(i32 %19)
br label %21
21: ; preds = %60, %17
%22 = call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%23 = icmp ne i64 %22, 0
br i1 %23, label %24, label %65
24: ; preds = %21
%25 = call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%26 = icmp ne i64 %25, 0
br i1 %26, label %27, label %32
27: ; preds = %24
%28 = load i32, i32* %2
%29 = add nsw i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %2
%30 = load i32, i32* %3
%31 = add nsw i32 %30, 100
store i32 %31, i32* %3
br label %60
32: ; preds = %24
%33 = call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%34 = icmp ne i64 %33, 0
br i1 %34, label %35, label %44
35: ; preds = %32
%36 = load i32, i32* %2
%37 = icmp sge i32 %36, 4
br i1 %37, label %38, label %43
38: ; preds = %35
%39 = load i32, i32* %2
%40 = add nsw i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %2
%41 = load i32, i32* %3
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %3
br label %43
43: ; preds = %38, %35
br label %59
44: ; preds = %32
%45 = load i32, i32* %3
%46 = load i32, i32* %5
%47 = mul nsw i32 10, %46
%48 = icmp sgt i32 %45, %47
br i1 %48, label %49, label %58
49: ; preds = %44
%50 = load i32, i32* %4
%51 = load i32, i32* %2
%52 = mul nsw i32 100, %51
%53 = icmp sge i32 %50, %52
br i1 %53, label %54, label %57
54: ; preds = %49
%55 = load i32, i32* %3
%56 = sub nsw i32 0, %55
store i32 %56, i32* %3
br label %57
57: ; preds = %54, %49
br label %58
58: ; preds = %57, %44
br label %59
59: ; preds = %58, %43
br label %60
60: ; preds = %59, %27
%61 = load i32, i32* %5
%62 = add nsw i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %5
%63 = load i32, i32* %4
%64 = add nsw i32 %63, 10
store i32 %64, i32* %4
br label %21
65: ; preds = %21
%66 = load i32, i32* %2
%67 = icmp sge i32 %66, 4
br i1 %67, label %68, label %73
68: ; preds = %65
%69 = load i32, i32* %3
%70 = icmp sgt i32 %69, 2
%71 = zext i1 %70 to i32
%72 = call i32 @assert(i32 %71)
br label %73
73: ; preds = %68, %65
%74 = load i32, i32* %1
ret i32 %74
}

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
}