#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(w >= 0 && __VERIFIER_nondet_int() == 0 && x == 0 && y == 0 &&
                 10 * w == z);
  __ESBMC_assume(z >= 0 && x == 0 && y == 0 && 10 * w == z);
  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,-0x14(%rbp)
mov    %al,-0x15(%rbp)
jl     11ae <main+0x7e>
mov    $0x0,%al
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
mov    %rax,%rcx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%rcx
mov    %al,-0x15(%rbp)
jne    11ae <main+0x7e>
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    %al,-0x15(%rbp)
jne    11ae <main+0x7e>
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
mov    %al,-0x15(%rbp)
jne    11ae <main+0x7e>
imul   $0xa,-0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
sete   %al
mov    %al,-0x15(%rbp)
mov    -0x15(%rbp),%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <__ESBMC_assume@plt>
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    %al,-0x16(%rbp)
jl     11f5 <main+0xc5>
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    %al,-0x16(%rbp)
jne    11f5 <main+0xc5>
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
mov    %al,-0x16(%rbp)
jne    11f5 <main+0xc5>
imul   $0xa,-0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
sete   %al
mov    %al,-0x16(%rbp)
mov    -0x16(%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     12b9 <main+0x189>
mov    $0x0,%al
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     123b <main+0x10b>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x64,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    12a2 <main+0x172>
mov    $0x0,%al
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     126d <main+0x13d>
cmpl   $0x4,-0x8(%rbp)
jl     1268 <main+0x138>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    129d <main+0x16d>
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   $0xa,-0x14(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jle    1298 <main+0x168>
mov    -0x10(%rbp),%eax
imul   $0x64,-0x8(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jl     1293 <main+0x163>
xor    %eax,%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1298 <main+0x168>
jmp    129d <main+0x16d>
jmp    12a2 <main+0x172>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xa,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1202 <main+0xd2>
cmpl   $0x4,-0x8(%rbp)
jl     12d4 <main+0x1a4>
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
xor    %eax,%eax
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
xor    %edi,%edi
test   %rax,%rax
sete   %dil
call   1030 <__ESBMC_assume@plt>
mov    $0x1,%edi
call   1030 <__ESBMC_assume@plt>
xor    %eax,%eax
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
test   %rax,%rax
je     11d5 <main+0xa5>
xor    %ebp,%ebp
xor    %ebx,%ebx
xor    %r14d,%r14d
jmp    1186 <main+0x56>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r14d
add    $0x64,%ebx
add    $0xa,%ebp
xor    %eax,%eax
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
test   %rax,%rax
je     11c1 <main+0x91>
xor    %eax,%eax
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
test   %rax,%rax
jne    1170 <main+0x40>
xor    %eax,%eax
call   1050 <__VERIFIER_nondet_int@plt>
test   %rax,%rax
je     11ad <main+0x7d>
cmp    $0x4,%r14d
jl     1177 <main+0x47>
add    $0x1,%r14d
add    $0x1,%ebx
jmp    1177 <main+0x47>
imul   $0x64,%r14d,%eax
mov    %ebx,%ecx
neg    %ecx
cmp    %eax,%ebp
cmovl  %ebx,%ecx
cmp    %ebp,%ebx
cmovg  %ecx,%ebx
jmp    1177 <main+0x47>
cmp    $0x4,%r14d
jl     11d5 <main+0xa5>
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* %5
%7 = icmp sge i32 %6, 0
br i1 %7, label %8, label %22
8: ; preds = %0
%9 = call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%10 = icmp eq i64 %9, 0
br i1 %10, label %11, label %22
11: ; preds = %8
%12 = load i32, i32* %2
%13 = icmp eq i32 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %22
14: ; preds = %11
%15 = load i32, i32* %3
%16 = icmp eq i32 %15, 0
br i1 %16, label %17, label %22
17: ; preds = %14
%18 = load i32, i32* %5
%19 = mul nsw i32 10, %18
%20 = load i32, i32* %4
%21 = icmp eq i32 %19, %20
br label %22
22: ; preds = %17, %14, %11, %8, %0
%23 = phi i1 [ false, %14 ], [ false, %11 ], [ false, %8 ], [ false, %0 ], [ %21, %17 ]
%24 = zext i1 %23 to i32
%25 = call i32 @__ESBMC_assume(i32 %24)
%26 = load i32, i32* %4
%27 = icmp sge i32 %26, 0
br i1 %27, label %28, label %39
28: ; preds = %22
%29 = load i32, i32* %2
%30 = icmp eq i32 %29, 0
br i1 %30, label %31, label %39
31: ; preds = %28
%32 = load i32, i32* %3
%33 = icmp eq i32 %32, 0
br i1 %33, label %34, label %39
34: ; preds = %31
%35 = load i32, i32* %5
%36 = mul nsw i32 10, %35
%37 = load i32, i32* %4
%38 = icmp eq i32 %36, %37
br label %39
39: ; preds = %34, %31, %28, %22
%40 = phi i1 [ false, %31 ], [ false, %28 ], [ false, %22 ], [ %38, %34 ]
%41 = zext i1 %40 to i32
%42 = call i32 @__ESBMC_assume(i32 %41)
br label %43
43: ; preds = %82, %39
%44 = call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%45 = icmp ne i64 %44, 0
br i1 %45, label %46, label %87
46: ; preds = %43
%47 = call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%48 = icmp ne i64 %47, 0
br i1 %48, label %49, label %54
49: ; preds = %46
%50 = load i32, i32* %2
%51 = add nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %2
%52 = load i32, i32* %3
%53 = add nsw i32 %52, 100
store i32 %53, i32* %3
br label %82
54: ; preds = %46
%55 = call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%56 = icmp ne i64 %55, 0
br i1 %56, label %57, label %66
57: ; preds = %54
%58 = load i32, i32* %2
%59 = icmp sge i32 %58, 4
br i1 %59, label %60, label %65
60: ; preds = %57
%61 = load i32, i32* %2
%62 = add nsw i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %2
%63 = load i32, i32* %3
%64 = add nsw i32 %63, 1
store i32 %64, i32* %3
br label %65
65: ; preds = %60, %57
br label %81
66: ; preds = %54
%67 = load i32, i32* %3
%68 = load i32, i32* %5
%69 = mul nsw i32 10, %68
%70 = icmp sgt i32 %67, %69
br i1 %70, label %71, label %80
71: ; preds = %66
%72 = load i32, i32* %4
%73 = load i32, i32* %2
%74 = mul nsw i32 100, %73
%75 = icmp sge i32 %72, %74
br i1 %75, label %76, label %79
76: ; preds = %71
%77 = load i32, i32* %3
%78 = sub nsw i32 0, %77
store i32 %78, i32* %3
br label %79
79: ; preds = %76, %71
br label %80
80: ; preds = %79, %66
br label %81
81: ; preds = %80, %65
br label %82
82: ; preds = %81, %49
%83 = load i32, i32* %5
%84 = add nsw i32 %83, 1
store i32 %84, i32* %5
%85 = load i32, i32* %4
%86 = add nsw i32 %85, 10
store i32 %86, i32* %4
br label %43
87: ; preds = %43
%88 = load i32, i32* %2
%89 = icmp sge i32 %88, 4
br i1 %89, label %90, label %95
90: ; preds = %87
%91 = load i32, i32* %3
%92 = icmp sgt i32 %91, 2
%93 = zext i1 %92 to i32
%94 = call i32 @assert(i32 %93)
br label %95
95: ; preds = %90, %87
%96 = load i32, i32* %1
ret i32 %96
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @main() {
%1 = tail call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%2 = icmp eq i64 %1, 0
%3 = zext i1 %2 to i32
%4 = tail call i32 @__ESBMC_assume(i32 %3)
%5 = tail call i32 @__ESBMC_assume(i32 1)
%6 = tail call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%7 = icmp eq i64 %6, 0
br i1 %7, label %47, label %8
8: ; preds = %0, %34
%9 = phi i32 [ %37, %34 ], [ 0, %0 ]
%10 = phi i32 [ %38, %34 ], [ 0, %0 ]
%11 = phi i32 [ %36, %34 ], [ 0, %0 ]
%12 = phi i32 [ %35, %34 ], [ 0, %0 ]
%13 = tail call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%14 = icmp eq i64 %13, 0
br i1 %14, label %18, label %15
15: ; preds = %8
%16 = add nsw i32 %12, 1
%17 = add nsw i32 %11, 100
br label %34
18: ; preds = %8
%19 = tail call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%20 = icmp eq i64 %19, 0
br i1 %20, label %26, label %21
21: ; preds = %18
%22 = icmp sgt i32 %12, 3
br i1 %22, label %23, label %34
23: ; preds = %21
%24 = add nuw nsw i32 %12, 1
%25 = add nsw i32 %11, 1
br label %34
26: ; preds = %18
%27 = mul nsw i32 %9, 10
%28 = icmp sle i32 %11, %27
%29 = mul nsw i32 %12, 100
%30 = icmp slt i32 %10, %29
%31 = select i1 %28, i1 true, i1 %30
%32 = sub nsw i32 0, %11
%33 = select i1 %31, i32 %11, i32 %32
br label %34
34: ; preds = %26, %23, %21, %15
%35 = phi i32 [ %16, %15 ], [ %24, %23 ], [ %12, %21 ], [ %12, %26 ]
%36 = phi i32 [ %17, %15 ], [ %25, %23 ], [ %11, %21 ], [ %33, %26 ]
%37 = add nuw nsw i32 %9, 1
%38 = add nuw nsw i32 %10, 10
%39 = tail call i64 (...) @__VERIFIER_nondet_int()
%40 = icmp eq i64 %39, 0
br i1 %40, label %41, label %8
41: ; preds = %34
%42 = icmp sgt i32 %35, 3
br i1 %42, label %43, label %47
43: ; preds = %41
%44 = icmp sgt i32 %36, 2
%45 = zext i1 %44 to i32
%46 = tail call i32 @assert(i32 %45)
br label %47
47: ; preds = %0, %43, %41
ret i32 0
}