#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 merge(int *, int, int, int, int *);
int msort(int *a, int lo, int hi, int *count) {
  if (lo == hi)
    return 0;
  else {
    int mid = (lo + hi) / 2;
    int x = msort(a, lo, mid, count);
    int y = msort(a, mid + 1, hi, count);
    int z = merge(a, lo, hi, mid, count);
    return (x + y + z) % 2;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<msort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    114e <msort+0x2e>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    11bb <msort+0x9b>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x24(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rcx
call   1030 <msort@plt>
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x24(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rcx
call   1030 <msort@plt>
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%r8
call   1040 <merge@plt>
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    -0x2c(%rbp),%eax
add    -0x30(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<msort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
xor    %ebp,%ebp
cmp    %edx,%esi
je     118d <msort+0x6d>
mov    %rcx,%r14
mov    %edx,%r15d
mov    %esi,%r13d
mov    %rdi,%r12
lea    (%r15,%r13,1),%eax
mov    %eax,%ebx
shr    $0x1f,%ebx
add    %eax,%ebx
sar    %ebx
mov    %ebx,%edx
call   1030 <msort@plt>
mov    %eax,0x4(%rsp)
lea    0x1(%rbx),%esi
mov    %r12,%rdi
mov    %r15d,%edx
mov    %r14,%rcx
call   1030 <msort@plt>
mov    %eax,%ebp
mov    %r12,%rdi
mov    %r13d,%esi
mov    %r15d,%edx
mov    %ebx,%ecx
mov    %r14,%r8
call   1040 <merge@plt>
add    0x4(%rsp),%ebp
add    %eax,%ebp
mov    %ebp,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %ebp,%eax
and    $0xfffffffe,%eax
sub    %eax,%ebp
mov    %ebp,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @msort(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32* %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32* %3, i32** %9
%14 = load i32, i32* %7
%15 = load i32, i32* %8
%16 = icmp eq i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %18
17: ; preds = %4
store i32 0, i32* %5
br label %46
18: ; preds = %4
%19 = load i32, i32* %7
%20 = load i32, i32* %8
%21 = add nsw i32 %19, %20
%22 = sdiv i32 %21, 2
store i32 %22, i32* %10
%23 = load i32*, i32** %6
%24 = load i32, i32* %7
%25 = load i32, i32* %10
%26 = load i32*, i32** %9
%27 = call i32 @msort(i32* %23, i32 %24, i32 %25, i32* %26)
store i32 %27, i32* %11
%28 = load i32*, i32** %6
%29 = load i32, i32* %10
%30 = add nsw i32 %29, 1
%31 = load i32, i32* %8
%32 = load i32*, i32** %9
%33 = call i32 @msort(i32* %28, i32 %30, i32 %31, i32* %32)
store i32 %33, i32* %12
%34 = load i32*, i32** %6
%35 = load i32, i32* %7
%36 = load i32, i32* %8
%37 = load i32, i32* %10
%38 = load i32*, i32** %9
%39 = call i32 @merge(i32* %34, i32 %35, i32 %36, i32 %37, i32* %38)
store i32 %39, i32* %13
%40 = load i32, i32* %11
%41 = load i32, i32* %12
%42 = add nsw i32 %40, %41
%43 = load i32, i32* %13
%44 = add nsw i32 %42, %43
%45 = srem i32 %44, 2
store i32 %45, i32* %5
br label %46
46: ; preds = %18, %17
%47 = load i32, i32* %5
ret i32 %47
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @msort(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32* %3) {
%5 = icmp eq i32 %1, %2
br i1 %5, label %6, label %8
6: ; preds = %4, %8
%7 = phi i32 [ %17, %8 ], [ 0, %4 ]
ret i32 %7
8: ; preds = %4
%9 = add nsw i32 %2, %1
%10 = sdiv i32 %9, 2
%11 = tail call i32 @msort(i32* %0, i32 %1, i32 %10, i32* %3)
%12 = add nsw i32 %10, 1
%13 = tail call i32 @msort(i32* %0, i32 %12, i32 %2, i32* %3)
%14 = tail call i32 @merge(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %10, i32* %3)
%15 = add nsw i32 %13, %11
%16 = add nsw i32 %15, %14
%17 = srem i32 %16, 2
br label %6
}