char *merge(char *a, char *b, int (*cmp)(const char *, const char *),
            unsigned long offset) {
  char *ptr, *head;
  if (a == 0) {
    head = b;
  } else if (b == 0) {
    head = a;
  } else {
    if ((*cmp)(a, b) <= 0) {
      ptr = a;
      a = (*(char **)(((char *)a) + offset));
    } else {
      ptr = b;
      b = (*(char **)(((char *)b) + offset));
    }
    head = ptr;
    while (a && b) {
      if ((*cmp)(a, b) <= 0) {
        (*(char **)(((char *)ptr) + offset)) = a;
        ptr = a;
        a = (*(char **)(((char *)a) + offset));
      } else {
        (*(char **)(((char *)ptr) + offset)) = b;
        ptr = b;
        b = (*(char **)(((char *)b) + offset));
      }
    }
    if (a)
      (*(char **)(((char *)ptr) + offset)) = a;
    else
      (*(char **)(((char *)ptr) + offset)) = b;
  }
  return head;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<merge>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x8(%rbp)
jne    1130 <merge+0x30>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1272 <merge+0x172>
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    1148 <merge+0x48>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    126d <merge+0x16d>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   *%rax
cmp    $0x0,%eax
jg     117c <merge+0x7c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    1194 <merge+0x94>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmpq   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    %al,-0x31(%rbp)
je     11b7 <merge+0xb7>
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
setne  %al
mov    %al,-0x31(%rbp)
mov    -0x31(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11c7 <merge+0xc7>
jmp    1238 <merge+0x138>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   *%rax
cmp    $0x0,%eax
jg     120b <merge+0x10b>
mov    -0x8(%rbp),%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    1233 <merge+0x133>
mov    -0x10(%rbp),%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
jmp    119c <merge+0x9c>
cmpq   $0x0,-0x8(%rbp)
je     1258 <merge+0x158>
mov    -0x8(%rbp),%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,1)
jmp    1268 <merge+0x168>
mov    -0x10(%rbp),%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,1)
jmp    126d <merge+0x16d>
jmp    1272 <merge+0x172>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<merge>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rsi,%rbp
test   %rdi,%rdi
je     113e <merge+0x3e>
mov    %rdi,%r14
test   %rbp,%rbp
je     11b9 <merge+0xb9>
mov    %rcx,%r12
mov    %rdx,%r15
mov    %r14,%rdi
mov    %rbp,%rsi
call   *%rdx
test   %eax,%eax
jle    1143 <merge+0x43>
mov    0x0(%rbp,%r12,1),%rbx
mov    %r14,%r13
mov    %rbp,%r14
jmp    114a <merge+0x4a>
mov    %rbp,%r14
jmp    11b9 <merge+0xb9>
mov    (%r14,%r12,1),%r13
mov    %rbp,%rbx
test   %r13,%r13
setne  %dl
je     11a5 <merge+0xa5>
test   %rbx,%rbx
je     11a5 <merge+0xa5>
mov    %r14,%rbp
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r13,%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   *%r15
test   %eax,%eax
jle    1180 <merge+0x80>
mov    %rbx,0x0(%rbp,%r12,1)
mov    (%rbx,%r12,1),%rax
mov    %r13,%rcx
mov    %rbx,%rbp
jmp    1190 <merge+0x90>
xchg   %ax,%ax
mov    %r13,0x0(%rbp,%r12,1)
mov    0x0(%r13,%r12,1),%rcx
mov    %rbx,%rax
mov    %r13,%rbp
test   %rcx,%rcx
setne  %dl
je     11ae <merge+0xae>
mov    %rcx,%r13
mov    %rax,%rbx
test   %rax,%rax
jne    1160 <merge+0x60>
jmp    11ae <merge+0xae>
mov    %rbx,%rax
mov    %r13,%rcx
mov    %r14,%rbp
test   %dl,%dl
cmovne %rcx,%rax
mov    %rax,0x0(%rbp,%r12,1)
mov    %r14,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i8* @merge(i8* %0, i8* %1, i32 (i8*, i8*)* %2, i64 %3) {
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32 (i8*, i8*)*
%8 = alloca i64
%9 = alloca i8*
%10 = alloca i8*
store i8* %0, i8** %5
store i8* %1, i8** %6
store i32 (i8*, i8*)* %2, i32 (i8*, i8*)** %7
store i64 %3, i64* %8
%11 = load i8*, i8** %5
%12 = icmp eq i8* %11, null
br i1 %12, label %13, label %15
13: ; preds = %4
%14 = load i8*, i8** %6
store i8* %14, i8** %10
br label %98
15: ; preds = %4
%16 = load i8*, i8** %6
%17 = icmp eq i8* %16, null
br i1 %17, label %18, label %20
18: ; preds = %15
%19 = load i8*, i8** %5
store i8* %19, i8** %10
br label %97
20: ; preds = %15
%21 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %7
%22 = load i8*, i8** %5
%23 = load i8*, i8** %6
%24 = call i32 %21(i8* %22, i8* %23)
%25 = icmp sle i32 %24, 0
br i1 %25, label %26, label %33
26: ; preds = %20
%27 = load i8*, i8** %5
store i8* %27, i8** %9
%28 = load i8*, i8** %5
%29 = load i64, i64* %8
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 %29
%31 = bitcast i8* %30 to i8**
%32 = load i8*, i8** %31
store i8* %32, i8** %5
br label %40
33: ; preds = %20
%34 = load i8*, i8** %6
store i8* %34, i8** %9
%35 = load i8*, i8** %6
%36 = load i64, i64* %8
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %35, i64 %36
%38 = bitcast i8* %37 to i8**
%39 = load i8*, i8** %38
store i8* %39, i8** %6
br label %40
40: ; preds = %33, %26
%41 = load i8*, i8** %9
store i8* %41, i8** %10
br label %42
42: ; preds = %80, %40
%43 = load i8*, i8** %5
%44 = icmp ne i8* %43, null
br i1 %44, label %45, label %48
45: ; preds = %42
%46 = load i8*, i8** %6
%47 = icmp ne i8* %46, null
br label %48
48: ; preds = %45, %42
%49 = phi i1 [ false, %42 ], [ %47, %45 ]
br i1 %49, label %50, label %81
50: ; preds = %48
%51 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %7
%52 = load i8*, i8** %5
%53 = load i8*, i8** %6
%54 = call i32 %51(i8* %52, i8* %53)
%55 = icmp sle i32 %54, 0
br i1 %55, label %56, label %68
56: ; preds = %50
%57 = load i8*, i8** %5
%58 = load i8*, i8** %9
%59 = load i64, i64* %8
%60 = getelementptr inbounds i8, i8* %58, i64 %59
%61 = bitcast i8* %60 to i8**
store i8* %57, i8** %61
%62 = load i8*, i8** %5
store i8* %62, i8** %9
%63 = load i8*, i8** %5
%64 = load i64, i64* %8
%65 = getelementptr inbounds i8, i8* %63, i64 %64
%66 = bitcast i8* %65 to i8**
%67 = load i8*, i8** %66
store i8* %67, i8** %5
br label %80
68: ; preds = %50
%69 = load i8*, i8** %6
%70 = load i8*, i8** %9
%71 = load i64, i64* %8
%72 = getelementptr inbounds i8, i8* %70, i64 %71
%73 = bitcast i8* %72 to i8**
store i8* %69, i8** %73
%74 = load i8*, i8** %6
store i8* %74, i8** %9
%75 = load i8*, i8** %6
%76 = load i64, i64* %8
%77 = getelementptr inbounds i8, i8* %75, i64 %76
%78 = bitcast i8* %77 to i8**
%79 = load i8*, i8** %78
store i8* %79, i8** %6
br label %80
80: ; preds = %68, %56
br label %42
81: ; preds = %48
%82 = load i8*, i8** %5
%83 = icmp ne i8* %82, null
br i1 %83, label %84, label %90
84: ; preds = %81
%85 = load i8*, i8** %5
%86 = load i8*, i8** %9
%87 = load i64, i64* %8
%88 = getelementptr inbounds i8, i8* %86, i64 %87
%89 = bitcast i8* %88 to i8**
store i8* %85, i8** %89
br label %96
90: ; preds = %81
%91 = load i8*, i8** %6
%92 = load i8*, i8** %9
%93 = load i64, i64* %8
%94 = getelementptr inbounds i8, i8* %92, i64 %93
%95 = bitcast i8* %94 to i8**
store i8* %91, i8** %95
br label %96
96: ; preds = %90, %84
br label %97
97: ; preds = %96, %18
br label %98
98: ; preds = %97, %13
%99 = load i8*, i8** %10
ret i8* %99
}

LLVM IR (-O2):
define i8* @merge(i8* %0, i8* %1, i32 (i8*, i8*)* nocapture %2, i64 %3) {
%5 = icmp eq i8* %0, null
br i1 %5, label %57, label %6
6: ; preds = %4
%7 = icmp eq i8* %1, null
br i1 %7, label %57, label %8
8: ; preds = %6
%9 = tail call i32 %2(i8* %0, i8* %1)
%10 = icmp slt i32 %9, 1
br i1 %10, label %11, label %15
11: ; preds = %8
%12 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %3
%13 = bitcast i8* %12 to i8**
%14 = load i8*, i8** %13
br label %19
15: ; preds = %8
%16 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %3
%17 = bitcast i8* %16 to i8**
%18 = load i8*, i8** %17
br label %19
19: ; preds = %15, %11
%20 = phi i8* [ %1, %11 ], [ %18, %15 ]
%21 = phi i8* [ %14, %11 ], [ %0, %15 ]
%22 = phi i8* [ %0, %11 ], [ %1, %15 ]
%23 = icmp ne i8* %21, null
%24 = icmp ne i8* %20, null
%25 = select i1 %23, i1 %24, i1 false
br i1 %25, label %26, label %49
26: ; preds = %19, %42
%27 = phi i8* [ %45, %42 ], [ %22, %19 ]
%28 = phi i8* [ %44, %42 ], [ %21, %19 ]
%29 = phi i8* [ %43, %42 ], [ %20, %19 ]
%30 = tail call i32 %2(i8* %28, i8* %29)
%31 = icmp slt i32 %30, 1
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %27, i64 %3
%33 = bitcast i8* %32 to i8**
br i1 %31, label %34, label %38
34: ; preds = %26
store i8* %28, i8** %33
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 %3
%36 = bitcast i8* %35 to i8**
%37 = load i8*, i8** %36
br label %42
38: ; preds = %26
store i8* %29, i8** %33
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %29, i64 %3
%40 = bitcast i8* %39 to i8**
%41 = load i8*, i8** %40
br label %42
42: ; preds = %38, %34
%43 = phi i8* [ %29, %34 ], [ %41, %38 ]
%44 = phi i8* [ %37, %34 ], [ %28, %38 ]
%45 = phi i8* [ %28, %34 ], [ %29, %38 ]
%46 = icmp ne i8* %44, null
%47 = icmp ne i8* %43, null
%48 = select i1 %46, i1 %47, i1 false
br i1 %48, label %26, label %49
49: ; preds = %42, %19
%50 = phi i8* [ %20, %19 ], [ %43, %42 ]
%51 = phi i8* [ %21, %19 ], [ %44, %42 ]
%52 = phi i8* [ %22, %19 ], [ %45, %42 ]
%53 = phi i1 [ %23, %19 ], [ %46, %42 ]
%54 = getelementptr inbounds i8, i8* %52, i64 %3
%55 = bitcast i8* %54 to i8**
%56 = select i1 %53, i8* %51, i8* %50
store i8* %56, i8** %55
br label %57
57: ; preds = %49, %6, %4
%58 = phi i8* [ %1, %4 ], [ %0, %6 ], [ %22, %49 ]
ret i8* %58
}