void mergesort(int arr[], int l, int h) {
  int i = 0;
  int length = h - l + 1;
  int pivot = 0;
  int merge1 = 0;
  int merge2 = 0;
  int temp[100];
  if (l == h)
    return;
  pivot = (l + h) / 2;
  mergesort(arr, l, pivot);
  mergesort(arr, pivot + 1, h);
  for (i = 0; i < length; i++) {
    temp[i] = arr[l + i];
  }
  merge1 = 0;
  merge2 = pivot - l + 1;
  for (i = 0; i < length; i++) {
    if (merge2 <= h - l) {
      if (merge1 <= pivot - l) {
        if (temp[merge1] > temp[merge2]) {
          arr[i + l] = temp[merge2++];
        } else {
          arr[i + l] = temp[merge1++];
        }
      } else {
        arr[i + l] = temp[merge2++];
      }
    } else {
      arr[i + l] = temp[merge1++];
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mergesort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x1c0,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jne    115e <mergesort+0x4e>
jmp    12e2 <mergesort+0x1d2>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
call   1030 <mergesort@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x1c(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <mergesort@plt>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11cc <mergesort+0xbc>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x14(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
movslq -0x14(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0x1c0(%rbp,%rax,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1197 <mergesort+0x87>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    12e2 <mergesort+0x1d2>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    -0xc(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     12ab <mergesort+0x19b>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    -0xc(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     1282 <mergesort+0x172>
movslq -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x1c0(%rbp,%rax,4),%eax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
cmp    -0x1c0(%rbp,%rcx,4),%eax
jle    1259 <mergesort+0x149>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x24(%rbp)
cltq
mov    -0x1c0(%rbp,%rax,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    127d <mergesort+0x16d>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x20(%rbp)
cltq
mov    -0x1c0(%rbp,%rax,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    12a6 <mergesort+0x196>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x24(%rbp)
cltq
mov    -0x1c0(%rbp,%rax,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    12cf <mergesort+0x1bf>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x20(%rbp)
cltq
mov    -0x1c0(%rbp,%rax,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    12d4 <mergesort+0x1c4>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11e6 <mergesort+0xd6>
add    $0x1c0,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mergesort>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x190,%rsp
mov    %edx,%r13d
sub    %esi,%r13d
je     11ec <mergesort+0xcc>
mov    %edx,%ebx
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r12
lea    (%rbx,%r15,1),%eax
mov    %eax,%r14d
shr    $0x1f,%r14d
add    %eax,%r14d
sar    %r14d
mov    %r14d,%edx
call   1040 <mergesort@plt>
lea    0x1(%r14),%esi
mov    %r12,%rdi
mov    %ebx,%edx
call   1040 <mergesort@plt>
test   %r13d,%r13d
js     11ec <mergesort+0xcc>
movslq %r15d,%rax
lea    (%r12,%rax,4),%r12
lea    0x1(%r13),%ebx
lea    0x0(,%rbx,4),%rdx
mov    %rsp,%rdi
mov    %r12,%rsi
call   1030 <memcpy@plt>
sub    %r15d,%r14d
lea    0x1(%r14),%eax
xor    %ecx,%ecx
xor    %edx,%edx
jmp    11b6 <mergesort+0x96>
nop
movslq %edx,%rsi
add    $0x1,%edx
mov    (%rsp,%rsi,4),%esi
mov    %esi,(%r12,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rbx
je     11ec <mergesort+0xcc>
cmp    %r13d,%eax
jg     11a0 <mergesort+0x80>
cmp    %r14d,%edx
jle    11d0 <mergesort+0xb0>
movslq %eax,%rsi
add    $0x1,%eax
jmp    11a6 <mergesort+0x86>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %edx,%rsi
mov    (%rsp,%rsi,4),%edi
movslq %eax,%rsi
mov    (%rsp,%rsi,4),%esi
cmp    %esi,%edi
jle    11e5 <mergesort+0xc5>
add    $0x1,%eax
jmp    11a9 <mergesort+0x89>
add    $0x1,%edx
mov    %edi,%esi
jmp    11a9 <mergesort+0x89>
add    $0x190,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @mergesort(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca [100 x i32]
%5 = bitcast [100 x i32]* %4 to i8*
%6 = sub nsw i32 %2, %1
%7 = icmp eq i32 %2, %1
br i1 %7, label %64, label %8
8: ; preds = %3
%9 = add nsw i32 %2, %1
%10 = sdiv i32 %9, 2
tail call void @mergesort(i32* %0, i32 %1, i32 %10)
%11 = add nsw i32 %10, 1
tail call void @mergesort(i32* %0, i32 %11, i32 %2)
%12 = icmp slt i32 %6, 0
br i1 %12, label %64, label %13
13: ; preds = %8
%14 = sext i32 %1 to i64
%15 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %14
%16 = bitcast i32* %15 to i8*
%17 = add i32 %2, 1
%18 = sub i32 %17, %1
%19 = zext i32 %18 to i64
%20 = shl nuw nsw i64 %19, 2
%21 = sub nsw i32 %10, %1
%22 = add nsw i32 %21, 1
%23 = sext i32 %1 to i64
%24 = add i32 %2, 1
%25 = sub i32 %24, %1
%26 = zext i32 %25 to i64
br label %27
27: ; preds = %13, %56
%28 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %62, %56 ]
%29 = phi i32 [ %22, %13 ], [ %59, %56 ]
%30 = phi i32 [ 0, %13 ], [ %58, %56 ]
%31 = icmp sgt i32 %29, %6
br i1 %31, label %51, label %32
32: ; preds = %27
%33 = icmp sgt i32 %30, %21
br i1 %33, label %46, label %34
34: ; preds = %32
%35 = sext i32 %30 to i64
%36 = getelementptr inbounds [100 x i32], [100 x i32]* %4, i64 0, i64 %35
%37 = load i32, i32* %36
%38 = sext i32 %29 to i64
%39 = getelementptr inbounds [100 x i32], [100 x i32]* %4, i64 0, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = icmp sgt i32 %37, %40
br i1 %41, label %42, label %44
42: ; preds = %34
%43 = add nsw i32 %29, 1
br label %56
44: ; preds = %34
%45 = add nsw i32 %30, 1
br label %56
46: ; preds = %32
%47 = add nsw i32 %29, 1
%48 = sext i32 %29 to i64
%49 = getelementptr inbounds [100 x i32], [100 x i32]* %4, i64 0, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
br label %56
51: ; preds = %27
%52 = add nsw i32 %30, 1
%53 = sext i32 %30 to i64
%54 = getelementptr inbounds [100 x i32], [100 x i32]* %4, i64 0, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
br label %56
56: ; preds = %51, %42, %44, %46
%57 = phi i32 [ %55, %51 ], [ %40, %42 ], [ %37, %44 ], [ %50, %46 ]
%58 = phi i32 [ %52, %51 ], [ %30, %42 ], [ %45, %44 ], [ %30, %46 ]
%59 = phi i32 [ %29, %51 ], [ %43, %42 ], [ %29, %44 ], [ %47, %46 ]
%60 = add nsw i64 %28, %23
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %60
store i32 %57, i32* %61
%62 = add nuw nsw i64 %28, 1
%63 = icmp eq i64 %62, %26
br i1 %63, label %64, label %27
64: ; preds = %56, %8, %3
ret void
}