#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 */
char *merge(char *, char *, int (*)(char const *, char const *), unsigned long);
char *msort(char *list, char **next, int (*cmp)(const char *, const char *)) {
  unsigned long offset;
  char *ep;
  char *set[30];
  int i;
  offset = (unsigned long)((char *)next - (char *)list);
  for (i = 0; i < 30; i++)
    set[i] = 0;
  while (list) {
    ep = list;
    list = (*(char **)(((char *)list) + offset));
    (*(char **)(((char *)ep) + offset)) = 0;
    for (i = 0; i < 30 - 1 && set[i] != 0; i++) {
      ep = merge(ep, set[i], cmp, offset);
      set[i] = 0;
    }
    set[i] = ep;
  }
  ep = 0;
  for (i = 0; i < 30; i++)
    if (set[i])
      ep = merge(set[i], ep, cmp, offset);
  return ep;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<msort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x130,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x124(%rbp)
cmpl   $0x1e,-0x124(%rbp)
jge    1174 <msort+0x64>
movslq -0x124(%rbp),%rax
movq   $0x0,-0x120(%rbp,%rax,8)
mov    -0x124(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x124(%rbp)
jmp    1140 <msort+0x30>
jmp    1179 <msort+0x69>
cmpq   $0x0,-0x8(%rbp)
je     125a <msort+0x14a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movq   $0x0,(%rax,%rcx,1)
movl   $0x0,-0x124(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x1d,-0x124(%rbp)
mov    %al,-0x125(%rbp)
jge    11e4 <msort+0xd4>
movslq -0x124(%rbp),%rax
cmpq   $0x0,-0x120(%rbp,%rax,8)
setne  %al
mov    %al,-0x125(%rbp)
mov    -0x125(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11f7 <msort+0xe7>
jmp    1242 <msort+0x132>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
movslq -0x124(%rbp),%rax
mov    -0x120(%rbp,%rax,8),%rsi
ff
mov    -0x18(%rbp),%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rcx
call   1030 <merge@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movslq -0x124(%rbp),%rax
movq   $0x0,-0x120(%rbp,%rax,8)
mov    -0x124(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x124(%rbp)
jmp    11b6 <msort+0xa6>
mov    -0x28(%rbp),%rcx
movslq -0x124(%rbp),%rax
mov    %rcx,-0x120(%rbp,%rax,8)
ff
jmp    1179 <msort+0x69>
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x124(%rbp)
cmpl   $0x1e,-0x124(%rbp)
jge    12cc <msort+0x1bc>
movslq -0x124(%rbp),%rax
cmpq   $0x0,-0x120(%rbp,%rax,8)
je     12b3 <msort+0x1a3>
movslq -0x124(%rbp),%rax
mov    -0x120(%rbp,%rax,8),%rdi
ff
mov    -0x28(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rcx
call   1030 <merge@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    12b8 <msort+0x1a8>
mov    -0x124(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x124(%rbp)
jmp    126c <msort+0x15c>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x130,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<msort>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
sub    $0xf8,%rsp
mov    %rdx,%r14
mov    %rsi,%r12
xorps  %xmm0,%xmm0
movaps %xmm0,0xe0(%rsp)
movaps %xmm0,0xd0(%rsp)
movaps %xmm0,0xc0(%rsp)
movaps %xmm0,0xb0(%rsp)
movaps %xmm0,0xa0(%rsp)
movaps %xmm0,0x90(%rsp)
movaps %xmm0,0x80(%rsp)
movaps %xmm0,0x70(%rsp)
movaps %xmm0,0x60(%rsp)
movaps %xmm0,0x50(%rsp)
movaps %xmm0,0x40(%rsp)
movaps %xmm0,0x30(%rsp)
movaps %xmm0,0x20(%rsp)
movaps %xmm0,0x10(%rsp)
movaps %xmm0,(%rsp)
sub    %rdi,%r12
test   %rdi,%rdi
je     11f0 <msort+0xe0>
mov    %rdi,%r15
jmp    11ab <msort+0x9b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %ebx,%ecx
mov    %rax,(%rsp,%rcx,8)
test   %r15,%r15
je     11f0 <msort+0xe0>
mov    %r15,%rax
mov    (%r15,%r12,1),%r15
movq   $0x0,(%rax,%r12,1)
xor    %ebx,%ebx
nopl   0x0(%rax)
mov    (%rsp,%rbx,8),%rsi
test   %rsi,%rsi
je     11a0 <msort+0x90>
mov    %rax,%rdi
mov    %r14,%rdx
mov    %r12,%rcx
call   1030 <merge@plt>
movq   $0x0,(%rsp,%rbx,8)
add    $0x1,%rbx
cmp    $0x1d,%rbx
jne    11c0 <msort+0xb0>
mov    $0x1d,%ebx
jmp    11a0 <msort+0x90>
xor    %ebx,%ebx
xor    %eax,%eax
jmp    120a <msort+0xfa>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rbx
cmp    $0x1e,%rbx
je     1223 <msort+0x113>
mov    (%rsp,%rbx,8),%rdi
test   %rdi,%rdi
je     1200 <msort+0xf0>
mov    %rax,%rsi
mov    %r14,%rdx
mov    %r12,%rcx
call   1030 <merge@plt>
jmp    1200 <msort+0xf0>
add    $0xf8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define i8* @msort(i8* %0, i8** %1, i32 (i8*, i8*)* %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i32 (i8*, i8*)*
%7 = alloca i64
%8 = alloca i8*
%9 = alloca [30 x i8*]
%10 = alloca i32
store i8* %0, i8** %4
store i8** %1, i8*** %5
store i32 (i8*, i8*)* %2, i32 (i8*, i8*)** %6
%11 = load i8**, i8*** %5
%12 = bitcast i8** %11 to i8*
%13 = load i8*, i8** %4
%14 = ptrtoint i8* %12 to i64
%15 = ptrtoint i8* %13 to i64
%16 = sub i64 %14, %15
store i64 %16, i64* %7
store i32 0, i32* %10
br label %17
17: ; preds = %24, %3
%18 = load i32, i32* %10
%19 = icmp slt i32 %18, 30
br i1 %19, label %20, label %27
20: ; preds = %17
%21 = load i32, i32* %10
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds [30 x i8*], [30 x i8*]* %9, i64 0, i64 %22
store i8* null, i8** %23
br label %24
24: ; preds = %20
%25 = load i32, i32* %10
%26 = add nsw i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %10
br label %17
27: ; preds = %17
br label %28
28: ; preds = %68, %27
%29 = load i8*, i8** %4
%30 = icmp ne i8* %29, null
br i1 %30, label %31, label %73
31: ; preds = %28
%32 = load i8*, i8** %4
store i8* %32, i8** %8
%33 = load i8*, i8** %4
%34 = load i64, i64* %7
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %33, i64 %34
%36 = bitcast i8* %35 to i8**
%37 = load i8*, i8** %36
store i8* %37, i8** %4
%38 = load i8*, i8** %8
%39 = load i64, i64* %7
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %38, i64 %39
%41 = bitcast i8* %40 to i8**
store i8* null, i8** %41
store i32 0, i32* %10
br label %42
42: ; preds = %65, %31
%43 = load i32, i32* %10
%44 = icmp slt i32 %43, 29
br i1 %44, label %45, label %51
45: ; preds = %42
%46 = load i32, i32* %10
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds [30 x i8*], [30 x i8*]* %9, i64 0, i64 %47
%49 = load i8*, i8** %48
%50 = icmp ne i8* %49, null
br label %51
51: ; preds = %45, %42
%52 = phi i1 [ false, %42 ], [ %50, %45 ]
br i1 %52, label %53, label %68
53: ; preds = %51
%54 = load i8*, i8** %8
%55 = load i32, i32* %10
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds [30 x i8*], [30 x i8*]* %9, i64 0, i64 %56
%58 = load i8*, i8** %57
%59 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %6
%60 = load i64, i64* %7
%61 = call i8* @merge(i8* %54, i8* %58, i32 (i8*, i8*)* %59, i64 %60)
store i8* %61, i8** %8
%62 = load i32, i32* %10
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds [30 x i8*], [30 x i8*]* %9, i64 0, i64 %63
store i8* null, i8** %64
br label %65
65: ; preds = %53
%66 = load i32, i32* %10
%67 = add nsw i32 %66, 1
store i32 %67, i32* %10
br label %42
68: ; preds = %51
%69 = load i8*, i8** %8
%70 = load i32, i32* %10
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds [30 x i8*], [30 x i8*]* %9, i64 0, i64 %71
store i8* %69, i8** %72
br label %28
73: ; preds = %28
store i8* null, i8** %8
store i32 0, i32* %10
br label %74
74: ; preds = %93, %73
%75 = load i32, i32* %10
%76 = icmp slt i32 %75, 30
br i1 %76, label %77, label %96
77: ; preds = %74
%78 = load i32, i32* %10
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds [30 x i8*], [30 x i8*]* %9, i64 0, i64 %79
%81 = load i8*, i8** %80
%82 = icmp ne i8* %81, null
br i1 %82, label %83, label %92
83: ; preds = %77
%84 = load i32, i32* %10
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = getelementptr inbounds [30 x i8*], [30 x i8*]* %9, i64 0, i64 %85
%87 = load i8*, i8** %86
%88 = load i8*, i8** %8
%89 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %6
%90 = load i64, i64* %7
%91 = call i8* @merge(i8* %87, i8* %88, i32 (i8*, i8*)* %89, i64 %90)
store i8* %91, i8** %8
br label %92
92: ; preds = %83, %77
br label %93
93: ; preds = %92
%94 = load i32, i32* %10
%95 = add nsw i32 %94, 1
store i32 %95, i32* %10
br label %74
96: ; preds = %74
%97 = load i8*, i8** %8
ret i8* %97
}

LLVM IR (-O2):
define i8* @msort(i8* %0, i8** %1, i32 (i8*, i8*)* %2) {
%4 = alloca [30 x i8*]
%5 = bitcast [30 x i8*]* %4 to i8*
%6 = ptrtoint i8* %0 to i64
%7 = ptrtoint i8** %1 to i64
%8 = sub i64 %7, %6
%9 = icmp eq i8* %0, null
br i1 %9, label %31, label %10
10: ; preds = %3, %25
%11 = phi i8* [ %14, %25 ], [ %0, %3 ]
%12 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 %8
%13 = bitcast i8* %12 to i8**
%14 = load i8*, i8** %13
store i8* null, i8** %13
br label %15
15: ; preds = %10, %21
%16 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %23, %21 ]
%17 = phi i8* [ %11, %10 ], [ %22, %21 ]
%18 = getelementptr inbounds [30 x i8*], [30 x i8*]* %4, i64 0, i64 %16
%19 = load i8*, i8** %18
%20 = icmp eq i8* %19, null
br i1 %20, label %25, label %21
21: ; preds = %15
%22 = tail call i8* @merge(i8* %17, i8* %19, i32 (i8*, i8*)* %2, i64 %8)
store i8* null, i8** %18
%23 = add nuw nsw i64 %16, 1
%24 = icmp eq i64 %23, 29
br i1 %24, label %25, label %15
25: ; preds = %21, %15
%26 = phi i8* [ %22, %21 ], [ %17, %15 ]
%27 = phi i64 [ 29, %21 ], [ %16, %15 ]
%28 = and i64 %27, 4294967295
%29 = getelementptr inbounds [30 x i8*], [30 x i8*]* %4, i64 0, i64 %28
store i8* %26, i8** %29
%30 = icmp eq i8* %14, null
br i1 %30, label %31, label %10
31: ; preds = %25, %3
br label %32
32: ; preds = %31, %40
%33 = phi i64 [ %42, %40 ], [ 0, %31 ]
%34 = phi i8* [ %41, %40 ], [ null, %31 ]
%35 = getelementptr inbounds [30 x i8*], [30 x i8*]* %4, i64 0, i64 %33
%36 = load i8*, i8** %35
%37 = icmp eq i8* %36, null
br i1 %37, label %40, label %38
38: ; preds = %32
%39 = tail call i8* @merge(i8* %36, i8* %34, i32 (i8*, i8*)* %2, i64 %8)
br label %40
40: ; preds = %32, %38
%41 = phi i8* [ %39, %38 ], [ %34, %32 ]
%42 = add nuw nsw i64 %33, 1
%43 = icmp eq i64 %42, 30
br i1 %43, label %44, label %32
44: ; preds = %40
ret i8* %41
}