#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*/ memcpy(int *, int *, int);
void merge(int *tmp, int *src, int n) {
  int *const mid = src + n / 2;
  int *const end = src + n;
  int *h1 = src;
  int *h2 = mid;
  int *next = tmp;
  for (;;) {
    if (h1 >= mid) {
      memcpy(next, h2, (end - h2) * sizeof(int));
      break;
    }
    if (h2 >= end) {
      memcpy(next, h1, (mid - h1) * sizeof(int));
      break;
    }
    if (*h1 <= *h2) {
      *next = *h1;
      h1++;
    } else {
      *next = *h2;
      h2++;
    }
    next++;
  }
  memcpy(src, tmp, n * sizeof(int));
}


x86 assembly (clang, -O0):
<merge>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x48(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
jb     11aa <merge+0x9a>
mov    -0x40(%rbp),%rdi
mov    -0x38(%rbp),%rsi
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
sar    $0x2,%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edx
call   1030 <memcpy@plt>
jmp    1237 <merge+0x127>
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x28(%rbp),%rax
jb     11df <merge+0xcf>
mov    -0x40(%rbp),%rdi
mov    -0x30(%rbp),%rsi
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
sar    $0x2,%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edx
call   1030 <memcpy@plt>
jmp    1237 <merge+0x127>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
jg     120e <merge+0xfe>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1226 <merge+0x116>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    1175 <merge+0x65>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edx
call   1030 <memcpy@plt>
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<merge>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %edx,%r12d
mov    %rsi,%r15
mov    %rdi,%r14
mov    %edx,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %edx,%eax
sar    %eax
cltq
lea    (%rsi,%rax,4),%rax
movslq %edx,%rcx
lea    (%rsi,%rcx,4),%rdx
cmp    $0x2,%ecx
jl     1174 <merge+0x64>
mov    %r14,%rdi
mov    %rax,%rsi
mov    %r15,%rcx
jmp    115f <merge+0x4f>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebp,(%rdi)
add    $0x4,%rsi
add    $0x4,%rdi
cmp    %rax,%rcx
jae    117a <merge+0x6a>
cmp    %rdx,%rsi
jae    117e <merge+0x6e>
mov    (%rcx),%ebx
mov    (%rsi),%ebp
cmp    %ebp,%ebx
jg     1150 <merge+0x40>
mov    %ebx,(%rdi)
add    $0x4,%rcx
jmp    1156 <merge+0x46>
mov    %rax,%rsi
mov    %r14,%rdi
sub    %esi,%edx
jmp    1185 <merge+0x75>
sub    %ecx,%eax
mov    %rcx,%rsi
mov    %eax,%edx
call   1030 <memcpy@plt>
shl    $0x2,%r12d
mov    %r15,%rdi
mov    %r14,%rsi
mov    %r12d,%edx
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <memcpy@plt>

LLVM IR (-O0):
define void @merge(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*
store i32* %0, i32** %4
store i32* %1, i32** %5
store i32 %2, i32* %6
%12 = load i32*, i32** %5
%13 = load i32, i32* %6
%14 = sdiv i32 %13, 2
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %15
store i32* %16, i32** %7
%17 = load i32*, i32** %5
%18 = load i32, i32* %6
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %19
store i32* %20, i32** %8
%21 = load i32*, i32** %5
store i32* %21, i32** %9
%22 = load i32*, i32** %7
store i32* %22, i32** %10
%23 = load i32*, i32** %4
store i32* %23, i32** %11
br label %24
24: ; preds = %74, %3
%25 = load i32*, i32** %9
%26 = load i32*, i32** %7
%27 = icmp uge i32* %25, %26
br i1 %27, label %28, label %40
28: ; preds = %24
%29 = load i32*, i32** %11
%30 = load i32*, i32** %10
%31 = load i32*, i32** %8
%32 = load i32*, i32** %10
%33 = ptrtoint i32* %31 to i64
%34 = ptrtoint i32* %32 to i64
%35 = sub i64 %33, %34
%36 = sdiv exact i64 %35, 4
%37 = mul i64 %36, 4
%38 = trunc i64 %37 to i32
%39 = call i32 @memcpy(i32* %29, i32* %30, i32 %38)
br label %77
40: ; preds = %24
%41 = load i32*, i32** %10
%42 = load i32*, i32** %8
%43 = icmp uge i32* %41, %42
br i1 %43, label %44, label %56
44: ; preds = %40
%45 = load i32*, i32** %11
%46 = load i32*, i32** %9
%47 = load i32*, i32** %7
%48 = load i32*, i32** %9
%49 = ptrtoint i32* %47 to i64
%50 = ptrtoint i32* %48 to i64
%51 = sub i64 %49, %50
%52 = sdiv exact i64 %51, 4
%53 = mul i64 %52, 4
%54 = trunc i64 %53 to i32
%55 = call i32 @memcpy(i32* %45, i32* %46, i32 %54)
br label %77
56: ; preds = %40
%57 = load i32*, i32** %9
%58 = load i32, i32* %57
%59 = load i32*, i32** %10
%60 = load i32, i32* %59
%61 = icmp sle i32 %58, %60
br i1 %61, label %62, label %68
62: ; preds = %56
%63 = load i32*, i32** %9
%64 = load i32, i32* %63
%65 = load i32*, i32** %11
store i32 %64, i32* %65
%66 = load i32*, i32** %9
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i32 1
store i32* %67, i32** %9
br label %74
68: ; preds = %56
%69 = load i32*, i32** %10
%70 = load i32, i32* %69
%71 = load i32*, i32** %11
store i32 %70, i32* %71
%72 = load i32*, i32** %10
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i32 1
store i32* %73, i32** %10
br label %74
74: ; preds = %68, %62
%75 = load i32*, i32** %11
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i32 1
store i32* %76, i32** %11
br label %24
77: ; preds = %44, %28
%78 = load i32*, i32** %5
%79 = load i32*, i32** %4
%80 = load i32, i32* %6
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = mul i64 %81, 4
%83 = trunc i64 %82 to i32
%84 = call i32 @memcpy(i32* %78, i32* %79, i32 %83)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @merge(i32* %0, i32* %1, i32 %2) {
%4 = sdiv i32 %2, 2
%5 = sext i32 %4 to i64
%6 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %5
%7 = sext i32 %2 to i64
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %7
%9 = icmp sgt i32 %2, 1
br i1 %9, label %18, label %10
10: ; preds = %37, %3
%11 = phi i32* [ %6, %3 ], [ %39, %37 ]
%12 = phi i32* [ %0, %3 ], [ %40, %37 ]
%13 = ptrtoint i32* %8 to i64
%14 = ptrtoint i32* %11 to i64
%15 = sub i64 %13, %14
%16 = trunc i64 %15 to i32
%17 = tail call i32 @memcpy(i32* %12, i32* %11, i32 %16)
br label %42
18: ; preds = %3, %37
%19 = phi i32* [ %40, %37 ], [ %0, %3 ]
%20 = phi i32* [ %39, %37 ], [ %6, %3 ]
%21 = phi i32* [ %38, %37 ], [ %1, %3 ]
%22 = icmp ult i32* %20, %8
br i1 %22, label %29, label %23
23: ; preds = %18
%24 = ptrtoint i32* %6 to i64
%25 = ptrtoint i32* %21 to i64
%26 = sub i64 %24, %25
%27 = trunc i64 %26 to i32
%28 = tail call i32 @memcpy(i32* %19, i32* %21, i32 %27)
br label %42
29: ; preds = %18
%30 = load i32, i32* %21
%31 = load i32, i32* %20
%32 = icmp sgt i32 %30, %31
br i1 %32, label %35, label %33
33: ; preds = %29
store i32 %30, i32* %19
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 1
br label %37
35: ; preds = %29
store i32 %31, i32* %19
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 1
br label %37
37: ; preds = %35, %33
%38 = phi i32* [ %34, %33 ], [ %21, %35 ]
%39 = phi i32* [ %20, %33 ], [ %36, %35 ]
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 1
%41 = icmp ult i32* %38, %6
br i1 %41, label %18, label %10
42: ; preds = %23, %10
%43 = shl i32 %2, 2
%44 = tail call i32 @memcpy(i32* %1, i32* %0, i32 %43)
ret void
}