#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*/ Mergesortd(int, int, int (*)(int, int), int *, int *);
int /*<<< orphan*/ free(int *);
scalar_t__ malloc(int);
int *Mergesort(int n, int (*CFun)(int, int)) {
  int a;
  int *order = (int *)malloc((n + 1) * sizeof(int));
  int *t = (int *)malloc(n * sizeof(int));
  for (a = 1; a <= n; a++)
    order[a] = a;
  Mergesortd(1, n, CFun, order, t);
  free(t);
  return order;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<Mergesort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     1198 <Mergesort+0x68>
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1170 <Mergesort+0x40>
mov    -0x4(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    -0x28(%rbp),%r8
mov    $0x1,%edi
call   1040 <Mergesortd@plt>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<Mergesort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %rsi,%r14
mov    %edi,%r15d
lea    0x0(,%r15,4),%ebp
lea    0x4(,%r15,4),%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    %ebp,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%r12
test   %r15d,%r15d
jle    12dc <Mergesort+0x1ac>
mov    %r15d,%eax
mov    $0x1,%ecx
cmp    $0x8,%r15d
jb     12c6 <Mergesort+0x196>
mov    %eax,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
lea    -0x8(%rcx),%rsi
mov    %rsi,%rdi
shr    $0x3,%rdi
add    $0x1,%rdi
mov    %edi,%edx
and    $0x3,%edx
cmp    $0x18,%rsi
jae    11a9 <Mergesort+0x79>
movdqa 0xe5e(%rip),%xmm0
xor    %esi,%esi
jmp    1279 <Mergesort+0x149>
and    $0xfffffffffffffffc,%rdi
movdqa 0xe4b(%rip),%xmm0
xor    %esi,%esi
movdqa 0xe50(%rip),%xmm8
movdqa 0xe57(%rip),%xmm9
movdqa 0xe5e(%rip),%xmm10
movdqa 0xe66(%rip),%xmm4
movdqa 0xe6e(%rip),%xmm5
movdqa 0xe76(%rip),%xmm6
movdqa 0xe7e(%rip),%xmm7
movdqa 0xe86(%rip),%xmm1
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm8,%xmm2
movdqu %xmm0,0x4(%rbx,%rsi,4)
movdqu %xmm2,0x14(%rbx,%rsi,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm9,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm10,%xmm3
movdqu %xmm2,0x24(%rbx,%rsi,4)
movdqu %xmm3,0x34(%rbx,%rsi,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm4,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm5,%xmm3
movdqu %xmm2,0x44(%rbx,%rsi,4)
movdqu %xmm3,0x54(%rbx,%rsi,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm6,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm7,%xmm3
movdqu %xmm2,0x64(%rbx,%rsi,4)
movdqu %xmm3,0x74(%rbx,%rsi,4)
add    $0x20,%rsi
paddd  %xmm1,%xmm0
add    $0xfffffffffffffffc,%rdi
jne    1200 <Mergesort+0xd0>
test   %rdx,%rdx
je     12bd <Mergesort+0x18d>
movdqa 0xd8a(%rip),%xmm1
movdqa 0xd92(%rip),%xmm2
xchg   %ax,%ax
lea    0x0(,%rsi,4),%rdi
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm1,%xmm3
or     $0x4,%rdi
movdqu %xmm0,(%rbx,%rdi,1)
movdqu %xmm3,0x10(%rbx,%rdi,1)
add    $0x8,%rsi
paddd  %xmm2,%xmm0
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
jne    1290 <Mergesort+0x160>
cmp    %rcx,%rax
je     12dc <Mergesort+0x1ac>
or     $0x1,%rcx
add    $0x1,%rax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ecx,(%rbx,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    12d0 <Mergesort+0x1a0>
mov    $0x1,%edi
mov    %r15d,%esi
mov    %r14,%rdx
mov    %rbx,%rcx
mov    %r12,%r8
call   1040 <Mergesortd@plt>
mov    %r12,%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    %rbx,%rax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32* @Mergesort(i32 %0, i32 (i32, i32)* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32 (i32, i32)*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32*
store i32 %0, i32* %3
store i32 (i32, i32)* %1, i32 (i32, i32)** %4
%8 = load i32, i32* %3
%9 = add nsw i32 %8, 1
%10 = sext i32 %9 to i64
%11 = mul i64 %10, 4
%12 = trunc i64 %11 to i32
%13 = call i64 @malloc(i32 %12)
%14 = inttoptr i64 %13 to i32*
store i32* %14, i32** %6
%15 = load i32, i32* %3
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = mul i64 %16, 4
%18 = trunc i64 %17 to i32
%19 = call i64 @malloc(i32 %18)
%20 = inttoptr i64 %19 to i32*
store i32* %20, i32** %7
store i32 1, i32* %5
br label %21
21: ; preds = %31, %2
%22 = load i32, i32* %5
%23 = load i32, i32* %3
%24 = icmp sle i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %34
25: ; preds = %21
%26 = load i32, i32* %5
%27 = load i32*, i32** %6
%28 = load i32, i32* %5
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %29
store i32 %26, i32* %30
br label %31
31: ; preds = %25
%32 = load i32, i32* %5
%33 = add nsw i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %5
br label %21
34: ; preds = %21
%35 = load i32, i32* %3
%36 = load i32 (i32, i32)*, i32 (i32, i32)** %4
%37 = load i32*, i32** %6
%38 = load i32*, i32** %7
%39 = call i32 @Mergesortd(i32 1, i32 %35, i32 (i32, i32)* %36, i32* %37, i32* %38)
%40 = load i32*, i32** %7
%41 = call i32 @free(i32* %40)
%42 = load i32*, i32** %6
ret i32* %42
}

LLVM IR (-O2):
define i32* @Mergesort(i32 %0, i32 (i32, i32)* %1) {
%3 = shl i32 %0, 2
%4 = add i32 %3, 4
%5 = tail call i64 @malloc(i32 %4)
%6 = inttoptr i64 %5 to i32*
%7 = tail call i64 @malloc(i32 %3)
%8 = inttoptr i64 %7 to i32*
%9 = icmp slt i32 %0, 1
br i1 %9, label %88, label %10
10: ; preds = %2
%11 = add nuw i32 %0, 1
%12 = zext i32 %11 to i64
%13 = add nsw i64 %12, -1
%14 = icmp ult i64 %13, 8
br i1 %14, label %80, label %15
15: ; preds = %10
%16 = and i64 %13, -8
%17 = or i64 %16, 1
%18 = add nsw i64 %16, -8
%19 = lshr exact i64 %18, 3
%20 = add nuw nsw i64 %19, 1
%21 = and i64 %20, 3
%22 = icmp ult i64 %18, 24
br i1 %22, label %60, label %23
23: ; preds = %15
%24 = and i64 %20, 4611686018427387900
br label %25
25: ; preds = %25, %23
%26 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %56, %25 ]
%27 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 2, i32 3, i32 4>, %23 ], [ %57, %25 ]
%28 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %58, %25 ]
%29 = or i64 %26, 1
%30 = add <4 x i32> %27, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %29
%32 = bitcast i32* %31 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %27, <4 x i32>* %32
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 4
%34 = bitcast i32* %33 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %30, <4 x i32>* %34
%35 = add <4 x i32> %27, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%36 = or i64 %26, 9
%37 = add <4 x i32> %27, <i32 12, i32 12, i32 12, i32 12>
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %36
%39 = bitcast i32* %38 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %35, <4 x i32>* %39
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 4
%41 = bitcast i32* %40 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %37, <4 x i32>* %41
%42 = add <4 x i32> %27, <i32 16, i32 16, i32 16, i32 16>
%43 = or i64 %26, 17
%44 = add <4 x i32> %27, <i32 20, i32 20, i32 20, i32 20>
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %43
%46 = bitcast i32* %45 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %42, <4 x i32>* %46
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 4
%48 = bitcast i32* %47 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %44, <4 x i32>* %48
%49 = add <4 x i32> %27, <i32 24, i32 24, i32 24, i32 24>
%50 = or i64 %26, 25
%51 = add <4 x i32> %27, <i32 28, i32 28, i32 28, i32 28>
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %50
%53 = bitcast i32* %52 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %49, <4 x i32>* %53
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 4
%55 = bitcast i32* %54 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %51, <4 x i32>* %55
%56 = add nuw i64 %26, 32
%57 = add <4 x i32> %27, <i32 32, i32 32, i32 32, i32 32>
%58 = add i64 %28, 4
%59 = icmp eq i64 %58, %24
br i1 %59, label %60, label %25
60: ; preds = %25, %15
%61 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %56, %25 ]
%62 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 2, i32 3, i32 4>, %15 ], [ %57, %25 ]
%63 = icmp eq i64 %21, 0
br i1 %63, label %78, label %64
64: ; preds = %60, %64
%65 = phi i64 [ %74, %64 ], [ %61, %60 ]
%66 = phi <4 x i32> [ %75, %64 ], [ %62, %60 ]
%67 = phi i64 [ %76, %64 ], [ 0, %60 ]
%68 = or i64 %65, 1
%69 = add <4 x i32> %66, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %68
%71 = bitcast i32* %70 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %66, <4 x i32>* %71
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 4
%73 = bitcast i32* %72 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %69, <4 x i32>* %73
%74 = add nuw i64 %65, 8
%75 = add <4 x i32> %66, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%76 = add i64 %67, 1
%77 = icmp eq i64 %76, %21
br i1 %77, label %78, label %64
78: ; preds = %64, %60
%79 = icmp eq i64 %13, %16
br i1 %79, label %88, label %80
80: ; preds = %10, %78
%81 = phi i64 [ 1, %10 ], [ %17, %78 ]
br label %82
82: ; preds = %80, %82
%83 = phi i64 [ %86, %82 ], [ %81, %80 ]
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %83
%85 = trunc i64 %83 to i32
store i32 %85, i32* %84
%86 = add nuw nsw i64 %83, 1
%87 = icmp eq i64 %86, %12
br i1 %87, label %88, label %82
88: ; preds = %82, %78, %2
%89 = tail call i32 @Mergesortd(i32 1, i32 %0, i32 (i32, i32)* %1, i32* %6, i32* %8)
%90 = tail call i32 @free(i32* %8)
ret i32* %6
}