#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(char *, char *, size_t const);
int merge(void *list1, void *list2, void *tlist1, void *tlist2,
          const size_t lower, const size_t middle, const size_t upper,
          const size_t base1, const size_t base2,
          int (*compare)(const void *a, const void *b)) {
  size_t i, a = lower, b = middle;
  for (i = lower; i < upper; i++) {
    if (a < middle) {
      if (b >= upper ||
          compare((char *)tlist1 + base1 * a, (char *)tlist1 + base1 * b)) {
        goto swapa;
      } else {
        goto swapb;
      }
    } else {
      goto swapb;
    }
  swapa:
    memcpy((char *)list1 + base1 * i, (char *)tlist1 + base1 * a, base1);
    memcpy((char *)list2 + base2 * i, (char *)tlist2 + base2 * a, base2);
    a++;
    continue;
  swapb:
    memcpy((char *)list1 + base1 * i, (char *)tlist1 + base1 * b, base1);
    memcpy((char *)list2 + base2 * i, (char *)tlist2 + base2 * b, base2);
    b++;
    continue;
  }
  memcpy((char *)tlist1 + base1 * lower, (char *)list1 + base1 * lower,
         (upper - lower) * base1);
  memcpy((char *)tlist2 + base2 * lower, (char *)list2 + base2 * lower,
         (upper - lower) * base2);
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<merge>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    0x28(%rbp),%rax
mov    0x20(%rbp),%rax
mov    0x18(%rbp),%rax
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    %r9,-0x30(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    0x10(%rbp),%rax
jae    1292 <merge+0x182>
mov    -0x40(%rbp),%rax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
jae    11bb <merge+0xab>
mov    -0x48(%rbp),%rax
cmp    0x10(%rbp),%rax
jae    11b1 <merge+0xa1>
mov    0x28(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    0x18(%rbp),%rcx
imul   -0x40(%rbp),%rcx
add    %rcx,%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
mov    0x18(%rbp),%rcx
imul   -0x48(%rbp),%rcx
add    %rcx,%rsi
call   *%rax
cmp    $0x0,%eax
je     11b6 <merge+0xa6>
jmp    11c0 <merge+0xb0>
jmp    1223 <merge+0x113>
jmp    1223 <merge+0x113>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    0x18(%rbp),%rax
imul   -0x38(%rbp),%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
mov    0x18(%rbp),%rax
imul   -0x40(%rbp),%rax
add    %rax,%rsi
mov    0x18(%rbp),%rdx
call   1030 <memcpy@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    0x20(%rbp),%rax
imul   -0x38(%rbp),%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
mov    0x20(%rbp),%rax
imul   -0x40(%rbp),%rax
add    %rax,%rsi
mov    0x20(%rbp),%rdx
call   1030 <memcpy@plt>
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    1281 <merge+0x171>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    0x18(%rbp),%rax
imul   -0x38(%rbp),%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
mov    0x18(%rbp),%rax
imul   -0x48(%rbp),%rax
add    %rax,%rsi
mov    0x18(%rbp),%rdx
call   1030 <memcpy@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    0x20(%rbp),%rax
imul   -0x38(%rbp),%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
mov    0x20(%rbp),%rax
imul   -0x48(%rbp),%rax
add    %rax,%rsi
mov    0x20(%rbp),%rdx
call   1030 <memcpy@plt>
mov    -0x48(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    1158 <merge+0x48>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    0x18(%rbp),%rax
imul   -0x28(%rbp),%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
mov    0x18(%rbp),%rax
imul   -0x28(%rbp),%rax
add    %rax,%rsi
mov    0x10(%rbp),%rdx
sub    -0x28(%rbp),%rdx
imul   0x18(%rbp),%rdx
call   1030 <memcpy@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
mov    0x20(%rbp),%rax
imul   -0x28(%rbp),%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    0x20(%rbp),%rax
imul   -0x28(%rbp),%rax
add    %rax,%rsi
mov    0x10(%rbp),%rdx
sub    -0x28(%rbp),%rdx
imul   0x20(%rbp),%rdx
call   1030 <memcpy@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<merge>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x48,%rsp
mov    %r9,0x30(%rsp)
mov    %rcx,0x10(%rsp)
mov    %rdx,0x8(%rsp)
mov    %rsi,0x28(%rsp)
mov    %rdi,0x18(%rsp)
mov    0x90(%rsp),%r15
mov    0x88(%rsp),%rcx
mov    0x80(%rsp),%rax
mov    %r8,0x20(%rsp)
sub    %r8,%rax
mov    %rax,0x40(%rsp)
jbe    128f <merge+0x17f>
mov    %r15,%rbx
mov    0x20(%rsp),%r13
imul   %r13,%rbx
add    0x28(%rsp),%rbx
mov    %rcx,%r14
imul   %r13,%r14
add    0x18(%rsp),%r14
mov    0x30(%rsp),%rbp
mov    %r13,%r12
jmp    11eb <merge+0xdb>
nopl   0x0(%rax)
add    0x8(%rsp),%r12
mov    %r14,%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    %rcx,%rdx
call   1030 <memcpy@plt>
mov    0x38(%rsp),%r12
mov    %r12,%rsi
mov    0x90(%rsp),%r15
imul   %r15,%rsi
add    0x10(%rsp),%rsi
mov    %rbx,%rdi
mov    %r15,%rdx
call   1030 <memcpy@plt>
mov    0x88(%rsp),%rcx
add    $0x1,%r12
add    $0x1,%r13
add    %r15,%rbx
add    %rcx,%r14
cmp    %r13,0x80(%rsp)
je     128f <merge+0x17f>
cmp    0x30(%rsp),%r12
mov    %r12,0x38(%rsp)
jae    1240 <merge+0x130>
imul   %rcx,%r12
cmp    0x80(%rsp),%rbp
jae    1190 <merge+0x80>
mov    0x8(%rsp),%rax
lea    (%rax,%r12,1),%rdi
mov    %rbp,%r15
imul   %rcx,%r15
lea    (%rax,%r15,1),%rsi
call   *0x98(%rsp)
mov    0x88(%rsp),%rcx
test   %eax,%eax
jne    1190 <merge+0x80>
jmp    1247 <merge+0x137>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %rbp,%r15
imul   %rcx,%r15
add    0x8(%rsp),%r15
mov    %r14,%rdi
mov    %r15,%rsi
mov    %rcx,%rdx
call   1030 <memcpy@plt>
mov    %rbp,%rsi
mov    0x90(%rsp),%r15
imul   %r15,%rsi
add    0x10(%rsp),%rsi
mov    %rbx,%rdi
mov    %r15,%rdx
call   1030 <memcpy@plt>
mov    0x88(%rsp),%rcx
add    $0x1,%rbp
mov    0x38(%rsp),%r12
jmp    11d3 <merge+0xc3>
mov    0x40(%rsp),%r14
mov    %r14,%rdx
imul   %rcx,%rdx
mov    0x20(%rsp),%rbx
imul   %rbx,%rcx
mov    0x8(%rsp),%rdi
add    %rcx,%rdi
mov    0x18(%rsp),%rsi
add    %rcx,%rsi
call   1030 <memcpy@plt>
imul   %r15,%rbx
mov    0x10(%rsp),%rdi
add    %rbx,%rdi
mov    0x28(%rsp),%rsi
add    %rbx,%rsi
imul   %r15,%r14
mov    %r14,%rdx
call   1030 <memcpy@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x48,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @merge(i8* %0, i8* %1, i8* %2, i8* %3, i64 %4, i64 %5, i64 %6, i64 %7, i64 %8, i32 (i8*, i8*)* %9) {
%11 = alloca i8*
%12 = alloca i8*
%13 = alloca i8*
%14 = alloca i8*
%15 = alloca i64
%16 = alloca i64
%17 = alloca i64
%18 = alloca i64
%19 = alloca i64
%20 = alloca i32 (i8*, i8*)*
%21 = alloca i64
%22 = alloca i64
%23 = alloca i64
store i8* %0, i8** %11
store i8* %1, i8** %12
store i8* %2, i8** %13
store i8* %3, i8** %14
store i64 %4, i64* %15
store i64 %5, i64* %16
store i64 %6, i64* %17
store i64 %7, i64* %18
store i64 %8, i64* %19
store i32 (i8*, i8*)* %9, i32 (i8*, i8*)** %20
%24 = load i64, i64* %15
store i64 %24, i64* %22
%25 = load i64, i64* %16
store i64 %25, i64* %23
%26 = load i64, i64* %15
store i64 %26, i64* %21
br label %27
27: ; preds = %110, %10
%28 = load i64, i64* %21
%29 = load i64, i64* %17
%30 = icmp ult i64 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %113
31: ; preds = %27
%32 = load i64, i64* %22
%33 = load i64, i64* %16
%34 = icmp ult i64 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %55
35: ; preds = %31
%36 = load i64, i64* %23
%37 = load i64, i64* %17
%38 = icmp uge i64 %36, %37
br i1 %38, label %53, label %39
39: ; preds = %35
%40 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %20
%41 = load i8*, i8** %13
%42 = load i64, i64* %18
%43 = load i64, i64* %22
%44 = mul i64 %42, %43
%45 = getelementptr inbounds i8, i8* %41, i64 %44
%46 = load i8*, i8** %13
%47 = load i64, i64* %18
%48 = load i64, i64* %23
%49 = mul i64 %47, %48
%50 = getelementptr inbounds i8, i8* %46, i64 %49
%51 = call i32 %40(i8* %45, i8* %50)
%52 = icmp ne i32 %51, 0
br i1 %52, label %53, label %54
53: ; preds = %39, %35
br label %56
54: ; preds = %39
br label %83
55: ; preds = %31
br label %83
56: ; preds = %53
%57 = load i8*, i8** %11
%58 = load i64, i64* %18
%59 = load i64, i64* %21
%60 = mul i64 %58, %59
%61 = getelementptr inbounds i8, i8* %57, i64 %60
%62 = load i8*, i8** %13
%63 = load i64, i64* %18
%64 = load i64, i64* %22
%65 = mul i64 %63, %64
%66 = getelementptr inbounds i8, i8* %62, i64 %65
%67 = load i64, i64* %18
%68 = call i32 @memcpy(i8* %61, i8* %66, i64 %67)
%69 = load i8*, i8** %12
%70 = load i64, i64* %19
%71 = load i64, i64* %21
%72 = mul i64 %70, %71
%73 = getelementptr inbounds i8, i8* %69, i64 %72
%74 = load i8*, i8** %14
%75 = load i64, i64* %19
%76 = load i64, i64* %22
%77 = mul i64 %75, %76
%78 = getelementptr inbounds i8, i8* %74, i64 %77
%79 = load i64, i64* %19
%80 = call i32 @memcpy(i8* %73, i8* %78, i64 %79)
%81 = load i64, i64* %22
%82 = add i64 %81, 1
store i64 %82, i64* %22
br label %110
83: ; preds = %55, %54
%84 = load i8*, i8** %11
%85 = load i64, i64* %18
%86 = load i64, i64* %21
%87 = mul i64 %85, %86
%88 = getelementptr inbounds i8, i8* %84, i64 %87
%89 = load i8*, i8** %13
%90 = load i64, i64* %18
%91 = load i64, i64* %23
%92 = mul i64 %90, %91
%93 = getelementptr inbounds i8, i8* %89, i64 %92
%94 = load i64, i64* %18
%95 = call i32 @memcpy(i8* %88, i8* %93, i64 %94)
%96 = load i8*, i8** %12
%97 = load i64, i64* %19
%98 = load i64, i64* %21
%99 = mul i64 %97, %98
%100 = getelementptr inbounds i8, i8* %96, i64 %99
%101 = load i8*, i8** %14
%102 = load i64, i64* %19
%103 = load i64, i64* %23
%104 = mul i64 %102, %103
%105 = getelementptr inbounds i8, i8* %101, i64 %104
%106 = load i64, i64* %19
%107 = call i32 @memcpy(i8* %100, i8* %105, i64 %106)
%108 = load i64, i64* %23
%109 = add i64 %108, 1
store i64 %109, i64* %23
br label %110
110: ; preds = %83, %56
%111 = load i64, i64* %21
%112 = add i64 %111, 1
store i64 %112, i64* %21
br label %27
113: ; preds = %27
%114 = load i8*, i8** %13
%115 = load i64, i64* %18
%116 = load i64, i64* %15
%117 = mul i64 %115, %116
%118 = getelementptr inbounds i8, i8* %114, i64 %117
%119 = load i8*, i8** %11
%120 = load i64, i64* %18
%121 = load i64, i64* %15
%122 = mul i64 %120, %121
%123 = getelementptr inbounds i8, i8* %119, i64 %122
%124 = load i64, i64* %17
%125 = load i64, i64* %15
%126 = sub i64 %124, %125
%127 = load i64, i64* %18
%128 = mul i64 %126, %127
%129 = call i32 @memcpy(i8* %118, i8* %123, i64 %128)
%130 = load i8*, i8** %14
%131 = load i64, i64* %19
%132 = load i64, i64* %15
%133 = mul i64 %131, %132
%134 = getelementptr inbounds i8, i8* %130, i64 %133
%135 = load i8*, i8** %12
%136 = load i64, i64* %19
%137 = load i64, i64* %15
%138 = mul i64 %136, %137
%139 = getelementptr inbounds i8, i8* %135, i64 %138
%140 = load i64, i64* %17
%141 = load i64, i64* %15
%142 = sub i64 %140, %141
%143 = load i64, i64* %19
%144 = mul i64 %142, %143
%145 = call i32 @memcpy(i8* %134, i8* %139, i64 %144)
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @merge(i8* %0, i8* %1, i8* %2, i8* %3, i64 %4, i64 %5, i64 %6, i64 %7, i64 %8, i32 (i8*, i8*)* nocapture %9) {
%11 = icmp ugt i64 %6, %4
br i1 %11, label %12, label %56
12: ; preds = %10, %51
%13 = phi i64 [ %53, %51 ], [ %5, %10 ]
%14 = phi i64 [ %52, %51 ], [ %4, %10 ]
%15 = phi i64 [ %54, %51 ], [ %4, %10 ]
%16 = icmp ult i64 %14, %5
br i1 %16, label %19, label %17
17: ; preds = %12
%18 = mul i64 %13, %7
br label %39
19: ; preds = %12
%20 = icmp ult i64 %13, %6
%21 = mul i64 %14, %7
br i1 %20, label %22, label %28
22: ; preds = %19
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %21
%24 = mul i64 %13, %7
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %24
%26 = tail call i32 %9(i8* %23, i8* %25)
%27 = icmp eq i32 %26, 0
br i1 %27, label %39, label %28
28: ; preds = %19, %22
%29 = mul i64 %15, %7
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %29
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %21
%32 = tail call i32 @memcpy(i8* %30, i8* %31, i64 %7)
%33 = mul i64 %15, %8
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %33
%35 = mul i64 %14, %8
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %35
%37 = tail call i32 @memcpy(i8* %34, i8* %36, i64 %8)
%38 = add nuw i64 %14, 1
br label %51
39: ; preds = %17, %22
%40 = phi i64 [ %18, %17 ], [ %24, %22 ]
%41 = mul i64 %15, %7
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %41
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %40
%44 = tail call i32 @memcpy(i8* %42, i8* %43, i64 %7)
%45 = mul i64 %15, %8
%46 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %45
%47 = mul i64 %13, %8
%48 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %47
%49 = tail call i32 @memcpy(i8* %46, i8* %48, i64 %8)
%50 = add i64 %13, 1
br label %51
51: ; preds = %39, %28
%52 = phi i64 [ %38, %28 ], [ %14, %39 ]
%53 = phi i64 [ %13, %28 ], [ %50, %39 ]
%54 = add i64 %15, 1
%55 = icmp eq i64 %54, %6
br i1 %55, label %56, label %12
56: ; preds = %51, %10
%57 = mul i64 %7, %4
%58 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %57
%59 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %57
%60 = sub i64 %6, %4
%61 = mul i64 %60, %7
%62 = tail call i32 @memcpy(i8* %58, i8* %59, i64 %61)
%63 = mul i64 %8, %4
%64 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %63
%65 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %63
%66 = mul i64 %60, %8
%67 = tail call i32 @memcpy(i8* %64, i8* %65, i64 %66)
ret i32 0
}