#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 *);
int *malloc(int);
int MergeHalves(int *Arr, int Low, int High) {
  int Mid = (Low + High) / 2;
  int i = Low, j = Mid + 1;
  int k = 0;
  int *Arr2 = malloc(sizeof(int) * (High - Low + 1));
  while ((i <= Mid) && (j <= High)) {
    if (Arr[i] <= Arr[j]) {
      Arr2[k++] = Arr[i++];
    } else {
      Arr2[k++] = Arr[j++];
    }
  }
  while (i <= Mid) {
    Arr2[k++] = Arr[i++];
  }
  while (j <= High) {
    Arr2[k++] = Arr[j++];
  }
  i = Low;
  while (i <= High) {
    Arr[i] = Arr2[i - Low];
    i++;
  }
  free(Arr2);
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<MergeHalves>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x29(%rbp)
jg     1190 <MergeHalves+0x70>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x29(%rbp)
mov    -0x29(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11a0 <MergeHalves+0x80>
jmp    121a <MergeHalves+0xfa>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jg     11eb <MergeHalves+0xcb>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x20(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1215 <MergeHalves+0xf5>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x20(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1173 <MergeHalves+0x53>
jmp    121f <MergeHalves+0xff>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     125a <MergeHalves+0x13a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x20(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    121f <MergeHalves+0xff>
jmp    125f <MergeHalves+0x13f>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     129a <MergeHalves+0x17a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x20(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    125f <MergeHalves+0x13f>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     12d5 <MergeHalves+0x1b5>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    12a0 <MergeHalves+0x180>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<MergeHalves>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %edx,%r15d
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%rbx
lea    (%r15,%r14,1),%eax
mov    %eax,%r13d
shr    $0x1f,%r13d
add    %eax,%r13d
sar    %r13d
lea    0x1(%r13),%ebp
mov    %edx,%eax
sub    %esi,%eax
mov    %rax,0x10(%rsp)
lea    0x4(,%rax,4),%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %r14,%r8
mov    %rax,%r12
xor    %r14d,%r14d
cmp    %r8d,%r13d
jl     11c4 <MergeHalves+0x94>
cmp    %r15d,%r13d
jge    11c4 <MergeHalves+0x94>
xor    %r14d,%r14d
mov    %r8d,%eax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cltq
mov    (%rbx,%rax,4),%ecx
movslq %ebp,%rbp
mov    (%rbx,%rbp,4),%edx
xor    %esi,%esi
xor    %edi,%edi
cmp    %edx,%ecx
setle  %sil
setg   %dil
cmovg  %edx,%ecx
add    %edi,%ebp
add    %esi,%eax
mov    %ecx,(%r12,%r14,4)
add    $0x1,%r14
cmp    %r13d,%eax
jg     11c7 <MergeHalves+0x97>
cmp    %r15d,%ebp
jle    1190 <MergeHalves+0x60>
jmp    11c7 <MergeHalves+0x97>
mov    %r8d,%eax
sub    %eax,%r13d
jge    120a <MergeHalves+0xda>
cmp    %r15d,%ebp
jle    123a <MergeHalves+0x10a>
cmp    %r8d,%r15d
jl     11f1 <MergeHalves+0xc1>
movslq %r8d,%rax
lea    (%rbx,%rax,4),%rdi
mov    0x10(%rsp),%eax
lea    0x4(,%rax,4),%rdx
mov    %r12,%rsi
call   1040 <memcpy@plt>
mov    %r12,%rdi
call   1030 <free@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    %r14d,%ecx
lea    (%r12,%rcx,4),%rdi
cltq
lea    (%rbx,%rax,4),%rsi
lea    0x4(,%r13,4),%rdx
mov    %r8,0x8(%rsp)
call   1040 <memcpy@plt>
mov    0x8(%rsp),%r8
add    %r13d,%r14d
add    $0x1,%r14d
cmp    %r15d,%ebp
jg     11d1 <MergeHalves+0xa1>
mov    %r14d,%eax
lea    (%r12,%rax,4),%rdi
movslq %ebp,%rax
lea    (%rbx,%rax,4),%rsi
mov    %r15d,%eax
sub    %ebp,%eax
lea    0x4(,%rax,4),%rdx
mov    %r8,%rbp
call   1040 <memcpy@plt>
mov    %rbp,%r8
cmp    %r8d,%r15d
jge    11d6 <MergeHalves+0xa6>
jmp    11f1 <MergeHalves+0xc1>

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @MergeHalves(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = add nsw i32 %2, %1
%5 = sdiv i32 %4, 2
%6 = add nsw i32 %5, 1
%7 = sub i32 %2, %1
%8 = shl i32 %7, 2
%9 = add i32 %8, 4
%10 = tail call i32* @malloc(i32 %9)
%11 = bitcast i32* %10 to i8*
%12 = icmp sge i32 %5, %1
%13 = icmp slt i32 %5, %2
%14 = and i1 %12, %13
br i1 %14, label %35, label %17
15: ; preds = %35
%16 = trunc i64 %53 to i32
br label %17
17: ; preds = %15, %3
%18 = phi i32 [ %6, %3 ], [ %48, %15 ]
%19 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %16, %15 ]
%20 = phi i32 [ %1, %3 ], [ %51, %15 ]
%21 = icmp slt i32 %5, %20
br i1 %21, label %57, label %22
22: ; preds = %17
%23 = zext i32 %19 to i64
%24 = getelementptr i32, i32* %10, i64 %23
%25 = bitcast i32* %24 to i8*
%26 = sext i32 %20 to i64
%27 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %26
%28 = bitcast i32* %27 to i8*
%29 = sub i32 %5, %20
%30 = zext i32 %29 to i64
%31 = shl nuw nsw i64 %30, 2
%32 = add nuw nsw i64 %31, 4
%33 = add i32 %19, %29
%34 = add i32 %33, 1
br label %57
35: ; preds = %3, %35
%36 = phi i64 [ %53, %35 ], [ 0, %3 ]
%37 = phi i32 [ %51, %35 ], [ %1, %3 ]
%38 = phi i32 [ %48, %35 ], [ %6, %3 ]
%39 = sext i32 %37 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %39
%41 = load i32, i32* %40
%42 = sext i32 %38 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = icmp sgt i32 %41, %44
%46 = select i1 %45, i32 %44, i32 %41
%47 = zext i1 %45 to i32
%48 = add nsw i32 %38, %47
%49 = xor i1 %45, true
%50 = zext i1 %49 to i32
%51 = add nsw i32 %37, %50
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %36
store i32 %46, i32* %52
%53 = add nuw i64 %36, 1
%54 = icmp sle i32 %51, %5
%55 = icmp sle i32 %48, %2
%56 = select i1 %54, i1 %55, i1 false
br i1 %56, label %35, label %15
57: ; preds = %22, %17
%58 = phi i32 [ %19, %17 ], [ %34, %22 ]
%59 = icmp sgt i32 %18, %2
br i1 %59, label %71, label %60
60: ; preds = %57
%61 = zext i32 %58 to i64
%62 = getelementptr i32, i32* %10, i64 %61
%63 = bitcast i32* %62 to i8*
%64 = sext i32 %18 to i64
%65 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %64
%66 = bitcast i32* %65 to i8*
%67 = sub i32 %2, %18
%68 = zext i32 %67 to i64
%69 = shl nuw nsw i64 %68, 2
%70 = add nuw nsw i64 %69, 4
br label %71
71: ; preds = %60, %57
%72 = icmp slt i32 %2, %1
br i1 %72, label %80, label %73
73: ; preds = %71
%74 = sext i32 %1 to i64
%75 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %74
%76 = bitcast i32* %75 to i8*
%77 = zext i32 %7 to i64
%78 = shl nuw nsw i64 %77, 2
%79 = add nuw nsw i64 %78, 4
br label %80
80: ; preds = %73, %71
%81 = tail call i32 @free(i32* %10)
ret i32 0
}