#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*/ free(int *);
scalar_t__ xmalloc(int);
void mergesort(int *array, size_t first, size_t last) {
  int middle;
  if (first >= last)
    return;
  middle = (first + last) / 2;
  mergesort(array, first, middle);
  mergesort(array, middle + 1, last);
  int *temp;
  size_t i = first, j = middle + 1, tp = 0;
  temp = (int *)xmalloc(sizeof(int) * (last - first + 1));
  while (i <= middle && j <= last) {
    if (array[i] <= array[j]) {
      temp[tp] = array[i];
      ++i;
    } else {
      temp[tp] = array[j];
      ++j;
    }
    ++tp;
  }
  while (j <= last) {
    temp[tp] = array[j];
    ++tp;
    j++;
  }
  while (i <= middle) {
    temp[tp] = array[i];
    ++tp;
    i++;
  }
  i = first;
  while (i <= last) {
    array[i] = temp[i - first];
    i++;
  }
  free(temp);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mergesort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jb     1157 <mergesort+0x27>
jmp    1347 <mergesort+0x217>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    -0x18(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
call   1050 <mergesort@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
movslq %eax,%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
call   1050 <mergesort@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
mov    %rax,-0x38(%rbp)
movq   $0x0,-0x40(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
sub    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <xmalloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
xor    %eax,%eax
cmp    %rdx,%rcx
mov    %al,-0x41(%rbp)
ja     11e8 <mergesort+0xb8>
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
setbe  %al
mov    %al,-0x41(%rbp)
mov    -0x41(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11f8 <mergesort+0xc8>
jmp    126e <mergesort+0x13e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x38(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jg     123b <mergesort+0x10b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    125d <mergesort+0x12d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    11c4 <mergesort+0x94>
jmp    1273 <mergesort+0x143>
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
ja     12b4 <mergesort+0x184>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    1273 <mergesort+0x143>
jmp    12b9 <mergesort+0x189>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
cmp    %rcx,%rax
ja     12fd <mergesort+0x1cd>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    12b9 <mergesort+0x189>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
ja     133e <mergesort+0x20e>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
sub    -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1305 <mergesort+0x1d5>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mergesort>:
cmp    %rsi,%rdx
jbe    11e9 <mergesort+0xb9>
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdx,%r14
mov    %rsi,%r15
mov    %rdi,%r13
lea    (%rdx,%rsi,1),%rbp
and    $0xfffffffffffffffe,%rbp
shl    $0x1f,%rbp
mov    %rbp,%r12
sar    $0x20,%r12
mov    %r12,%rdx
call   1050 <mergesort@plt>
movabs $0x100000000,%rbx
add    %rbp,%rbx
sar    $0x20,%rbx
mov    %r13,%rdi
mov    %rbx,%rsi
mov    %r14,%rdx
call   1050 <mergesort@plt>
mov    %r14d,%eax
sub    %r15d,%eax
lea    0x4(,%rax,4),%edi
call   1040 <xmalloc@plt>
mov    %rax,%rdi
xor    %r9d,%r9d
cmp    %r15,%r12
jb     11ea <mergesort+0xba>
cmp    %r14,%rbx
ja     11ea <mergesort+0xba>
xor    %r9d,%r9d
mov    %r15,%rdx
nop
mov    %rdx,%rsi
mov    %rbx,%r8
mov    0x0(%r13,%rdx,4),%ecx
mov    0x0(%r13,%rbx,4),%ebp
xor    %ebx,%ebx
xor    %edx,%edx
cmp    %ebp,%ecx
setg   %bl
setle  %dl
cmovg  %ebp,%ecx
add    %rsi,%rdx
add    %r8,%rbx
mov    %ecx,(%rdi,%r9,4)
add    $0x1,%r9
cmp    %r12,%rdx
ja     11ed <mergesort+0xbd>
cmp    %r14,%rbx
jbe    11b0 <mergesort+0x80>
jmp    11ed <mergesort+0xbd>
ret
mov    %r15,%rdx
cmp    %r14,%rbx
ja     1316 <mergesort+0x1e6>
lea    0x1(%rbx),%rbp
lea    0x1(%r14),%rsi
cmp    %rsi,%rbp
mov    %rsi,%r10
cmova  %rbp,%r10
sub    %rbx,%r10
cmp    $0x8,%r10
jb     1300 <mergesort+0x1d0>
cmp    %rsi,%rbp
cmova  %rbp,%rsi
lea    (%rax,%r9,4),%r8
lea    0x0(,%rsi,4),%rbp
add    %r13,%rbp
cmp    %rbp,%r8
jae    124e <mergesort+0x11e>
add    %r9,%rsi
sub    %rbx,%rsi
lea    (%rax,%rsi,4),%rsi
lea    0x0(,%rbx,4),%rbp
add    %r13,%rbp
cmp    %rsi,%rbp
jb     1300 <mergesort+0x1d0>
mov    %r10,%rcx
and    $0xfffffffffffffff8,%rcx
mov    %rcx,(%rsp)
lea    -0x8(%rcx),%rsi
mov    %rsi,%rcx
shr    $0x3,%rcx
add    $0x1,%rcx
test   %rsi,%rsi
je     15c4 <mergesort+0x494>
mov    %rcx,%r11
and    $0xfffffffffffffffe,%r11
lea    (%rax,%r9,4),%rbp
add    $0x30,%rbp
lea    0x30(,%rbx,4),%r8
add    %r13,%r8
xor    %esi,%esi
nopl   (%rax)
movups -0x30(%r8,%rsi,4),%xmm0
movups -0x20(%r8,%rsi,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x30(%rbp,%rsi,4)
movups %xmm1,-0x20(%rbp,%rsi,4)
movups -0x10(%r8,%rsi,4),%xmm0
movups (%r8,%rsi,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x10(%rbp,%rsi,4)
movups %xmm1,0x0(%rbp,%rsi,4)
add    $0x10,%rsi
add    $0xfffffffffffffffe,%r11
jne    1290 <mergesort+0x160>
test   $0x1,%cl
je     12e6 <mergesort+0x1b6>
lea    (%r9,%rsi,1),%rbp
add    %rbx,%rsi
movups 0x0(%r13,%rsi,4),%xmm0
movups 0x10(%r13,%rsi,4),%xmm1
movups %xmm0,(%rdi,%rbp,4)
movups %xmm1,0x10(%rdi,%rbp,4)
mov    (%rsp),%rcx
add    %rcx,%r9
cmp    %rcx,%r10
je     1316 <mergesort+0x1e6>
add    %rcx,%rbx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    0x0(%r13,%rbx,4),%ecx
mov    %ecx,(%rdi,%r9,4)
add    $0x1,%r9
add    $0x1,%rbx
cmp    %r14,%rbx
jbe    1300 <mergesort+0x1d0>
cmp    %r12,%rdx
ja     1444 <mergesort+0x314>
lea    0x1(%rdx),%rbp
lea    0x1(%r12),%rsi
cmp    %rsi,%rbp
mov    %rsi,%r10
cmova  %rbp,%r10
sub    %rdx,%r10
cmp    $0x8,%r10
jb     1421 <mergesort+0x2f1>
cmp    %rsi,%rbp
cmova  %rbp,%rsi
lea    (%rax,%r9,4),%rcx
lea    0x0(,%rsi,4),%rbp
add    %r13,%rbp
cmp    %rbp,%rcx
jae    1378 <mergesort+0x248>
add    %r9,%rsi
sub    %rdx,%rsi
lea    (%rax,%rsi,4),%rcx
lea    0x0(,%rdx,4),%rsi
add    %r13,%rsi
cmp    %rcx,%rsi
jb     1421 <mergesort+0x2f1>
mov    %r10,%r8
and    $0xfffffffffffffff8,%r8
lea    -0x8(%r8),%rsi
mov    %rsi,%rcx
shr    $0x3,%rcx
add    $0x1,%rcx
test   %rsi,%rsi
je     15d4 <mergesort+0x4a4>
mov    %rcx,%rsi
and    $0xfffffffffffffffe,%rsi
lea    (%rax,%r9,4),%r11
add    $0x30,%r11
lea    0x30(,%rdx,4),%rbp
add    %r13,%rbp
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movups -0x30(%rbp,%rbx,4),%xmm0
movups -0x20(%rbp,%rbx,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x30(%r11,%rbx,4)
movups %xmm1,-0x20(%r11,%rbx,4)
movups -0x10(%rbp,%rbx,4),%xmm0
movups 0x0(%rbp,%rbx,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x10(%r11,%rbx,4)
movups %xmm1,(%r11,%rbx,4)
add    $0x10,%rbx
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
jne    13c0 <mergesort+0x290>
test   $0x1,%cl
je     1416 <mergesort+0x2e6>
lea    (%r9,%rbx,1),%rcx
add    %rdx,%rbx
movups 0x0(%r13,%rbx,4),%xmm0
movups 0x10(%r13,%rbx,4),%xmm1
movups %xmm0,(%rdi,%rcx,4)
movups %xmm1,0x10(%rdi,%rcx,4)
cmp    %r8,%r10
je     1444 <mergesort+0x314>
add    %r8,%r9
add    %r8,%rdx
lea    (%rax,%r9,4),%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    0x0(%r13,%rdx,4),%esi
mov    %esi,(%rcx)
add    $0x1,%rdx
add    $0x4,%rcx
cmp    %r12,%rdx
jbe    1430 <mergesort+0x300>
cmp    %r15,%r14
jb     15b1 <mergesort+0x481>
lea    0x1(%r14),%rsi
lea    0x1(%r15),%rdx
cmp    %rdx,%rsi
mov    %rdx,%r8
cmova  %rsi,%r8
sub    %r15,%r8
mov    %r15,%rcx
cmp    $0x8,%r8
jb     1593 <mergesort+0x463>
cmp    %rdx,%rsi
cmova  %rsi,%rdx
lea    0x0(,%r15,4),%rcx
add    %r13,%rcx
mov    %rdx,%rsi
sub    %r15,%rsi
lea    (%rax,%rsi,4),%rsi
cmp    %rsi,%rcx
jae    14a7 <mergesort+0x377>
lea    0x0(,%rdx,4),%rdx
add    %r13,%rdx
mov    %r15,%rcx
cmp    %rdx,%rdi
jb     1593 <mergesort+0x463>
mov    %r8,%rcx
and    $0xfffffffffffffff8,%rcx
lea    -0x8(%rcx),%rdx
mov    %rdx,%rsi
shr    $0x3,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %esi,%r9d
and    $0x3,%r9d
cmp    $0x18,%rdx
jae    14ce <mergesort+0x39e>
xor    %edx,%edx
jmp    1548 <mergesort+0x418>
movabs $0x3ffffffffffffffe,%rdx
ff ff 3f
add    $0xfffffffffffffffe,%rdx
and    %rdx,%rsi
lea    0x70(,%r15,4),%rbx
add    %r13,%rbx
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax)
movups (%rdi,%rdx,4),%xmm0
movups 0x10(%rdi,%rdx,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x70(%rbx,%rdx,4)
movups %xmm1,-0x60(%rbx,%rdx,4)
movups 0x20(%rdi,%rdx,4),%xmm0
movups 0x30(%rdi,%rdx,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x50(%rbx,%rdx,4)
movups %xmm1,-0x40(%rbx,%rdx,4)
movups 0x40(%rdi,%rdx,4),%xmm0
movups 0x50(%rdi,%rdx,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x30(%rbx,%rdx,4)
movups %xmm1,-0x20(%rbx,%rdx,4)
movups 0x60(%rdi,%rdx,4),%xmm0
movups 0x70(%rdi,%rdx,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x10(%rbx,%rdx,4)
movups %xmm1,(%rbx,%rdx,4)
add    $0x20,%rdx
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
jne    14f0 <mergesort+0x3c0>
test   %r9,%r9
je     158b <mergesort+0x45b>
lea    (%rax,%rdx,4),%rsi
add    $0x10,%rsi
add    %r15,%rdx
lea    0x10(,%rdx,4),%rdx
add    %r13,%rdx
shl    $0x5,%r9
xor    %ebp,%ebp
nopl   0x0(%rax)
movups -0x10(%rsi,%rbp,1),%xmm0
movups (%rsi,%rbp,1),%xmm1
movups %xmm0,-0x10(%rdx,%rbp,1)
movups %xmm1,(%rdx,%rbp,1)
add    $0x20,%rbp
cmp    %rbp,%r9
jne    1570 <mergesort+0x440>
cmp    %rcx,%r8
je     15b1 <mergesort+0x481>
add    %r15,%rcx
shl    $0x2,%r15
sub    %r15,%rax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,0x0(%r13,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
cmp    %r14,%rcx
jbe    15a0 <mergesort+0x470>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <free@plt>
xor    %esi,%esi
test   $0x1,%cl
jne    12ca <mergesort+0x19a>
jmp    12e6 <mergesort+0x1b6>
xor    %ebx,%ebx
test   $0x1,%cl
jne    13fa <mergesort+0x2ca>
jmp    1416 <mergesort+0x2e6>

LLVM IR (-O0):
define void @mergesort(i32* %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
store i32* %0, i32** %4
store i64 %1, i64* %5
store i64 %2, i64* %6
%12 = load i64, i64* %5
%13 = load i64, i64* %6
%14 = icmp uge i64 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %16
15: ; preds = %3
br label %143
16: ; preds = %3
%17 = load i64, i64* %5
%18 = load i64, i64* %6
%19 = add i64 %17, %18
%20 = udiv i64 %19, 2
%21 = trunc i64 %20 to i32
store i32 %21, i32* %7
%22 = load i32*, i32** %4
%23 = load i64, i64* %5
%24 = load i32, i32* %7
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = load i32*, i32** %4
%27 = load i32, i32* %7
%28 = add nsw i32 %27, 1
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = load i64, i64* %6
%31 = load i64, i64* %5
store i64 %31, i64* %9
%32 = load i32, i32* %7
%33 = add nsw i32 %32, 1
%34 = sext i32 %33 to i64
store i64 %34, i64* %10
store i64 0, i64* %11
%35 = load i64, i64* %6
%36 = load i64, i64* %5
%37 = sub i64 %35, %36
%38 = add i64 %37, 1
%39 = mul i64 4, %38
%40 = trunc i64 %39 to i32
%41 = call i64 @xmalloc(i32 %40)
%42 = inttoptr i64 %41 to i32*
store i32* %42, i32** %8
br label %43
43: ; preds = %84, %16
%44 = load i64, i64* %9
%45 = load i32, i32* %7
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = icmp ule i64 %44, %46
br i1 %47, label %48, label %52
48: ; preds = %43
%49 = load i64, i64* %10
%50 = load i64, i64* %6
%51 = icmp ule i64 %49, %50
br label %52
52: ; preds = %48, %43
%53 = phi i1 [ false, %43 ], [ %51, %48 ]
br i1 %53, label %54, label %87
54: ; preds = %52
%55 = load i32*, i32** %4
%56 = load i64, i64* %9
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 %56
%58 = load i32, i32* %57
%59 = load i32*, i32** %4
%60 = load i64, i64* %10
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
%63 = icmp sle i32 %58, %62
br i1 %63, label %64, label %74
64: ; preds = %54
%65 = load i32*, i32** %4
%66 = load i64, i64* %9
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 %66
%68 = load i32, i32* %67
%69 = load i32*, i32** %8
%70 = load i64, i64* %11
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %69, i64 %70
store i32 %68, i32* %71
%72 = load i64, i64* %9
%73 = add i64 %72, 1
store i64 %73, i64* %9
br label %84
74: ; preds = %54
%75 = load i32*, i32** %4
%76 = load i64, i64* %10
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i64 %76
%78 = load i32, i32* %77
%79 = load i32*, i32** %8
%80 = load i64, i64* %11
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %79, i64 %80
store i32 %78, i32* %81
%82 = load i64, i64* %10
%83 = add i64 %82, 1
store i64 %83, i64* %10
br label %84
84: ; preds = %74, %64
%85 = load i64, i64* %11
%86 = add i64 %85, 1
store i64 %86, i64* %11
br label %43
87: ; preds = %52
br label %88
88: ; preds = %92, %87
%89 = load i64, i64* %10
%90 = load i64, i64* %6
%91 = icmp ule i64 %89, %90
br i1 %91, label %92, label %104
92: ; preds = %88
%93 = load i32*, i32** %4
%94 = load i64, i64* %10
%95 = getelementptr inbounds i32, i32* %93, i64 %94
%96 = load i32, i32* %95
%97 = load i32*, i32** %8
%98 = load i64, i64* %11
%99 = getelementptr inbounds i32, i32* %97, i64 %98
store i32 %96, i32* %99
%100 = load i64, i64* %11
%101 = add i64 %100, 1
store i64 %101, i64* %11
%102 = load i64, i64* %10
%103 = add i64 %102, 1
store i64 %103, i64* %10
br label %88
104: ; preds = %88
br label %105
105: ; preds = %110, %104
%106 = load i64, i64* %9
%107 = load i32, i32* %7
%108 = sext i32 %107 to i64
%109 = icmp ule i64 %106, %108
br i1 %109, label %110, label %122
110: ; preds = %105
%111 = load i32*, i32** %4
%112 = load i64, i64* %9
%113 = getelementptr inbounds i32, i32* %111, i64 %112
%114 = load i32, i32* %113
%115 = load i32*, i32** %8
%116 = load i64, i64* %11
%117 = getelementptr inbounds i32, i32* %115, i64 %116
store i32 %114, i32* %117
%118 = load i64, i64* %11
%119 = add i64 %118, 1
store i64 %119, i64* %11
%120 = load i64, i64* %9
%121 = add i64 %120, 1
store i64 %121, i64* %9
br label %105
122: ; preds = %105
%123 = load i64, i64* %5
store i64 %123, i64* %9
br label %124
124: ; preds = %128, %122
%125 = load i64, i64* %9
%126 = load i64, i64* %6
%127 = icmp ule i64 %125, %126
br i1 %127, label %128, label %140
128: ; preds = %124
%129 = load i32*, i32** %8
%130 = load i64, i64* %9
%131 = load i64, i64* %5
%132 = sub i64 %130, %131
%133 = getelementptr inbounds i32, i32* %129, i64 %132
%134 = load i32, i32* %133
%135 = load i32*, i32** %4
%136 = load i64, i64* %9
%137 = getelementptr inbounds i32, i32* %135, i64 %136
store i32 %134, i32* %137
%138 = load i64, i64* %9
%139 = add i64 %138, 1
store i64 %139, i64* %9
br label %124
140: ; preds = %124
%141 = load i32*, i32** %8
%142 = call i32 @free(i32* %141)
br label %143
143: ; preds = %140, %15
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @mergesort(i32* %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = icmp ugt i64 %2, %1
br i1 %4, label %5, label %349
5: ; preds = %3
%6 = add i64 %2, %1
%7 = shl i64 %6, 31
%8 = and i64 %7, -4294967296
%9 = ashr exact i64 %8, 32
tail call void @mergesort(i32* %0, i64 %1, i64 %9)
%10 = add i64 %8, 4294967296
%11 = ashr exact i64 %10, 32
tail call void @mergesort(i32* %0, i64 %11, i64 %2)
%12 = sub i64 %2, %1
%13 = trunc i64 %12 to i32
%14 = shl i32 %13, 2
%15 = add i32 %14, 4
%16 = tail call i64 @xmalloc(i32 %15)
%17 = inttoptr i64 %16 to i32*
%18 = inttoptr i64 %16 to i8*
%19 = icmp uge i64 %9, %1
%20 = icmp ule i64 %11, %2
%21 = and i1 %19, %20
br i1 %21, label %109, label %22
22: ; preds = %109, %5
%23 = phi i64 [ %1, %5 ], [ %121, %109 ]
%24 = phi i64 [ %11, %5 ], [ %123, %109 ]
%25 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %125, %109 ]
%26 = icmp ugt i64 %24, %2
br i1 %26, label %129, label %27
27: ; preds = %22
%28 = add i64 %24, 1
%29 = add nuw i64 %2, 1
%30 = call i64 @llvm.umax.i64(i64 %28, i64 %29)
%31 = sub i64 %30, %24
%32 = icmp ult i64 %31, 8
br i1 %32, label %106, label %33
33: ; preds = %27
%34 = getelementptr i32, i32* %17, i64 %25
%35 = add i64 %24, 1
%36 = add nuw i64 %2, 1
%37 = call i64 @llvm.umax.i64(i64 %35, i64 %36)
%38 = add i64 %25, %37
%39 = sub i64 %38, %24
%40 = getelementptr i32, i32* %17, i64 %39
%41 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %24
%42 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %37
%43 = icmp ult i32* %34, %42
%44 = icmp ult i32* %41, %40
%45 = and i1 %43, %44
br i1 %45, label %106, label %46
46: ; preds = %33
%47 = and i64 %31, -8
%48 = add i64 %25, %47
%49 = add i64 %24, %47
%50 = add i64 %47, -8
%51 = lshr exact i64 %50, 3
%52 = add nuw nsw i64 %51, 1
%53 = and i64 %52, 1
%54 = icmp eq i64 %50, 0
br i1 %54, label %88, label %55
55: ; preds = %46
%56 = and i64 %52, 4611686018427387902
br label %57
57: ; preds = %57, %55
%58 = phi i64 [ 0, %55 ], [ %85, %57 ]
%59 = phi i64 [ 0, %55 ], [ %86, %57 ]
%60 = add i64 %25, %58
%61 = add i64 %24, %58
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %61
%63 = bitcast i32* %62 to <4 x i32>*
%64 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %63
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 4
%66 = bitcast i32* %65 to <4 x i32>*
%67 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %66
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %60
%69 = bitcast i32* %68 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %64, <4 x i32>* %69
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %68, i64 4
%71 = bitcast i32* %70 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %67, <4 x i32>* %71
%72 = or i64 %58, 8
%73 = add i64 %25, %72
%74 = add i64 %24, %72
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %74
%76 = bitcast i32* %75 to <4 x i32>*
%77 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %76
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i64 4
%79 = bitcast i32* %78 to <4 x i32>*
%80 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %79
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %73
%82 = bitcast i32* %81 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %77, <4 x i32>* %82
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %81, i64 4
%84 = bitcast i32* %83 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %80, <4 x i32>* %84
%85 = add nuw i64 %58, 16
%86 = add i64 %59, 2
%87 = icmp eq i64 %86, %56
br i1 %87, label %88, label %57
88: ; preds = %57, %46
%89 = phi i64 [ 0, %46 ], [ %85, %57 ]
%90 = icmp eq i64 %53, 0
br i1 %90, label %104, label %91
91: ; preds = %88
%92 = add i64 %25, %89
%93 = add i64 %24, %89
%94 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %93
%95 = bitcast i32* %94 to <4 x i32>*
%96 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %95
%97 = getelementptr inbounds i32, i32* %94, i64 4
%98 = bitcast i32* %97 to <4 x i32>*
%99 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %98
%100 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %92
%101 = bitcast i32* %100 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %96, <4 x i32>* %101
%102 = getelementptr inbounds i32, i32* %100, i64 4
%103 = bitcast i32* %102 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %99, <4 x i32>* %103
br label %104
104: ; preds = %88, %91
%105 = icmp eq i64 %31, %47
br i1 %105, label %129, label %106
106: ; preds = %33, %27, %104
%107 = phi i64 [ %25, %33 ], [ %25, %27 ], [ %48, %104 ]
%108 = phi i64 [ %24, %33 ], [ %24, %27 ], [ %49, %104 ]
br label %214
109: ; preds = %5, %109
%110 = phi i64 [ %125, %109 ], [ 0, %5 ]
%111 = phi i64 [ %123, %109 ], [ %11, %5 ]
%112 = phi i64 [ %121, %109 ], [ %1, %5 ]
%113 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %112
%114 = load i32, i32* %113
%115 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %111
%116 = load i32, i32* %115
%117 = icmp sgt i32 %114, %116
%118 = select i1 %117, i32 %116, i32 %114
%119 = xor i1 %117, true
%120 = zext i1 %119 to i64
%121 = add i64 %112, %120
%122 = zext i1 %117 to i64
%123 = add i64 %111, %122
%124 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %110
store i32 %118, i32* %124
%125 = add i64 %110, 1
%126 = icmp ule i64 %121, %9
%127 = icmp ule i64 %123, %2
%128 = select i1 %126, i1 %127, i1 false
br i1 %128, label %109, label %22
129: ; preds = %214, %104, %22
%130 = phi i64 [ %25, %22 ], [ %48, %104 ], [ %220, %214 ]
%131 = icmp ugt i64 %23, %9
br i1 %131, label %223, label %132
132: ; preds = %129
%133 = add i64 %23, 1
%134 = add nuw nsw i64 %9, 1
%135 = call i64 @llvm.umax.i64(i64 %133, i64 %134)
%136 = sub i64 %135, %23
%137 = icmp ult i64 %136, 8
br i1 %137, label %211, label %138
138: ; preds = %132
%139 = getelementptr i32, i32* %17, i64 %130
%140 = add i64 %23, 1
%141 = add nuw nsw i64 %9, 1
%142 = call i64 @llvm.umax.i64(i64 %140, i64 %141)
%143 = add i64 %130, %142
%144 = sub i64 %143, %23
%145 = getelementptr i32, i32* %17, i64 %144
%146 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %23
%147 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %142
%148 = icmp ult i32* %139, %147
%149 = icmp ult i32* %146, %145
%150 = and i1 %148, %149
br i1 %150, label %211, label %151
151: ; preds = %138
%152 = and i64 %136, -8
%153 = add i64 %130, %152
%154 = add i64 %23, %152
%155 = add i64 %152, -8
%156 = lshr exact i64 %155, 3
%157 = add nuw nsw i64 %156, 1
%158 = and i64 %157, 1
%159 = icmp eq i64 %155, 0
br i1 %159, label %193, label %160
160: ; preds = %151
%161 = and i64 %157, 4611686018427387902
br label %162
162: ; preds = %162, %160
%163 = phi i64 [ 0, %160 ], [ %190, %162 ]
%164 = phi i64 [ 0, %160 ], [ %191, %162 ]
%165 = add i64 %130, %163
%166 = add i64 %23, %163
%167 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %166
%168 = bitcast i32* %167 to <4 x i32>*
%169 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %168
%170 = getelementptr inbounds i32, i32* %167, i64 4
%171 = bitcast i32* %170 to <4 x i32>*
%172 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %171
%173 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %165
%174 = bitcast i32* %173 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %169, <4 x i32>* %174
%175 = getelementptr inbounds i32, i32* %173, i64 4
%176 = bitcast i32* %175 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %172, <4 x i32>* %176
%177 = or i64 %163, 8
%178 = add i64 %130, %177
%179 = add i64 %23, %177
%180 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %179
%181 = bitcast i32* %180 to <4 x i32>*
%182 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %181
%183 = getelementptr inbounds i32, i32* %180, i64 4
%184 = bitcast i32* %183 to <4 x i32>*
%185 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %184
%186 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %178
%187 = bitcast i32* %186 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %182, <4 x i32>* %187
%188 = getelementptr inbounds i32, i32* %186, i64 4
%189 = bitcast i32* %188 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %185, <4 x i32>* %189
%190 = add nuw i64 %163, 16
%191 = add i64 %164, 2
%192 = icmp eq i64 %191, %161
br i1 %192, label %193, label %162
193: ; preds = %162, %151
%194 = phi i64 [ 0, %151 ], [ %190, %162 ]
%195 = icmp eq i64 %158, 0
br i1 %195, label %209, label %196
196: ; preds = %193
%197 = add i64 %130, %194
%198 = add i64 %23, %194
%199 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %198
%200 = bitcast i32* %199 to <4 x i32>*
%201 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %200
%202 = getelementptr inbounds i32, i32* %199, i64 4
%203 = bitcast i32* %202 to <4 x i32>*
%204 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %203
%205 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %197
%206 = bitcast i32* %205 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %201, <4 x i32>* %206
%207 = getelementptr inbounds i32, i32* %205, i64 4
%208 = bitcast i32* %207 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %204, <4 x i32>* %208
br label %209
209: ; preds = %193, %196
%210 = icmp eq i64 %136, %152
br i1 %210, label %223, label %211
211: ; preds = %138, %132, %209
%212 = phi i64 [ %130, %138 ], [ %130, %132 ], [ %153, %209 ]
%213 = phi i64 [ %23, %138 ], [ %23, %132 ], [ %154, %209 ]
br label %330
214: ; preds = %106, %214
%215 = phi i64 [ %220, %214 ], [ %107, %106 ]
%216 = phi i64 [ %221, %214 ], [ %108, %106 ]
%217 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %216
%218 = load i32, i32* %217
%219 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %215
store i32 %218, i32* %219
%220 = add i64 %215, 1
%221 = add i64 %216, 1
%222 = icmp ugt i64 %221, %2
br i1 %222, label %129, label %214
223: ; preds = %330, %209, %129
%224 = icmp ult i64 %2, %1
br i1 %224, label %347, label %225
225: ; preds = %223
%226 = add nuw i64 %2, 1
%227 = add i64 %1, 1
%228 = call i64 @llvm.umax.i64(i64 %226, i64 %227)
%229 = sub i64 %228, %1
%230 = icmp ult i64 %229, 8
br i1 %230, label %328, label %231
231: ; preds = %225
%232 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %1
%233 = add nuw i64 %2, 1
%234 = add i64 %1, 1
%235 = call i64 @llvm.umax.i64(i64 %233, i64 %234)
%236 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %235
%237 = bitcast i32* %236 to i8*
%238 = sub i64 %235, %1
%239 = getelementptr i32, i32* %17, i64 %238
%240 = icmp ult i32* %232, %239
%241 = icmp ult i8* %18, %237
%242 = and i1 %240, %241
br i1 %242, label %328, label %243
243: ; preds = %231
%244 = and i64 %229, -8
%245 = add i64 %244, %1
%246 = add i64 %244, -8
%247 = lshr exact i64 %246, 3
%248 = add nuw nsw i64 %247, 1
%249 = and i64 %248, 3
%250 = icmp ult i64 %246, 24
br i1 %250, label %306, label %251
251: ; preds = %243
%252 = and i64 %248, 4611686018427387900
br label %253
253: ; preds = %253, %251
%254 = phi i64 [ 0, %251 ], [ %303, %253 ]
%255 = phi i64 [ 0, %251 ], [ %304, %253 ]
%256 = add i64 %254, %1
%257 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %254
%258 = bitcast i32* %257 to <4 x i32>*
%259 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %258
%260 = getelementptr inbounds i32, i32* %257, i64 4
%261 = bitcast i32* %260 to <4 x i32>*
%262 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %261
%263 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %256
%264 = bitcast i32* %263 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %259, <4 x i32>* %264
%265 = getelementptr inbounds i32, i32* %263, i64 4
%266 = bitcast i32* %265 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %262, <4 x i32>* %266
%267 = or i64 %254, 8
%268 = add i64 %267, %1
%269 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %267
%270 = bitcast i32* %269 to <4 x i32>*
%271 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %270
%272 = getelementptr inbounds i32, i32* %269, i64 4
%273 = bitcast i32* %272 to <4 x i32>*
%274 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %273
%275 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %268
%276 = bitcast i32* %275 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %271, <4 x i32>* %276
%277 = getelementptr inbounds i32, i32* %275, i64 4
%278 = bitcast i32* %277 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %274, <4 x i32>* %278
%279 = or i64 %254, 16
%280 = add i64 %279, %1
%281 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %279
%282 = bitcast i32* %281 to <4 x i32>*
%283 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %282
%284 = getelementptr inbounds i32, i32* %281, i64 4
%285 = bitcast i32* %284 to <4 x i32>*
%286 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %285
%287 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %280
%288 = bitcast i32* %287 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %283, <4 x i32>* %288
%289 = getelementptr inbounds i32, i32* %287, i64 4
%290 = bitcast i32* %289 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %286, <4 x i32>* %290
%291 = or i64 %254, 24
%292 = add i64 %291, %1
%293 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %291
%294 = bitcast i32* %293 to <4 x i32>*
%295 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %294
%296 = getelementptr inbounds i32, i32* %293, i64 4
%297 = bitcast i32* %296 to <4 x i32>*
%298 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %297
%299 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %292
%300 = bitcast i32* %299 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %295, <4 x i32>* %300
%301 = getelementptr inbounds i32, i32* %299, i64 4
%302 = bitcast i32* %301 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %298, <4 x i32>* %302
%303 = add nuw i64 %254, 32
%304 = add i64 %255, 4
%305 = icmp eq i64 %304, %252
br i1 %305, label %306, label %253
306: ; preds = %253, %243
%307 = phi i64 [ 0, %243 ], [ %303, %253 ]
%308 = icmp eq i64 %249, 0
br i1 %308, label %326, label %309
309: ; preds = %306, %309
%310 = phi i64 [ %323, %309 ], [ %307, %306 ]
%311 = phi i64 [ %324, %309 ], [ 0, %306 ]
%312 = add i64 %310, %1
%313 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %310
%314 = bitcast i32* %313 to <4 x i32>*
%315 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %314
%316 = getelementptr inbounds i32, i32* %313, i64 4
%317 = bitcast i32* %316 to <4 x i32>*
%318 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %317
%319 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %312
%320 = bitcast i32* %319 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %315, <4 x i32>* %320
%321 = getelementptr inbounds i32, i32* %319, i64 4
%322 = bitcast i32* %321 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %318, <4 x i32>* %322
%323 = add nuw i64 %310, 8
%324 = add i64 %311, 1
%325 = icmp eq i64 %324, %249
br i1 %325, label %326, label %309
326: ; preds = %309, %306
%327 = icmp eq i64 %229, %244
br i1 %327, label %347, label %328
328: ; preds = %231, %225, %326
%329 = phi i64 [ %1, %231 ], [ %1, %225 ], [ %245, %326 ]
br label %339
330: ; preds = %211, %330
%331 = phi i64 [ %336, %330 ], [ %212, %211 ]
%332 = phi i64 [ %337, %330 ], [ %213, %211 ]
%333 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %332
%334 = load i32, i32* %333
%335 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %331
store i32 %334, i32* %335
%336 = add i64 %331, 1
%337 = add i64 %332, 1
%338 = icmp ugt i64 %337, %9
br i1 %338, label %223, label %330
339: ; preds = %328, %339
%340 = phi i64 [ %345, %339 ], [ %329, %328 ]
%341 = sub i64 %340, %1
%342 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %341
%343 = load i32, i32* %342
%344 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %340
store i32 %343, i32* %344
%345 = add i64 %340, 1
%346 = icmp ugt i64 %345, %2
br i1 %346, label %347, label %339
347: ; preds = %339, %326, %223
%348 = tail call i32 @free(i32* %17)
br label %349
349: ; preds = %3, %347
ret void
}