#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*/ print(float *, int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, float, float);
int /*<<< orphan*/ scanf(char *, char *);
void mergesort(float *array, int size) {
  int limit = (size % 2 == 0) ? size : size - 1;
  int i;
  char ch;
  for (i = 0; i < limit; i += 2) {
    float ent1 = *(array + i);
    float ent2 = *(array + i + 1);
    if (ent1 > ent2) {
      *(array + i) = ent2;
      *(array + i + 1) = ent1;
      printf("Swapping %f %f", ent1, ent2);
      scanf("%c", &ch);
    }
  }
  int cursize = 2;
  while (cursize < size) {
    int j = 0;
    int klim = 2;
    if (limit < size && cursize == (limit)) {
      klim = 1;
    }
    while (j < cursize) {
      float ent1 = *(array + j);
      float ent2 = *(array + cursize);
      if (ent2 < ent1) {
        *(array + cursize) = ent1;
        *(array + j) = ent2;
      }
      j++;
      ent1 = *(array + cursize + 1);
      if (ent1 < ent2 && klim == 2) {
        *(array + cursize) = ent1;
        *(array + cursize + 1) = ent2;
      }
    }
    cursize += 2;
    print(array, size);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mergesort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x0,%edx
jne    115e <mergesort+0x2e>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    1167 <mergesort+0x37>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1212 <mergesort+0xe2>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movss  0x4(%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0x20(%rbp)
movss  -0x1c(%rbp),%xmm0
ucomiss -0x20(%rbp),%xmm0
jbe    11ff <mergesort+0xcf>
movss  -0x20(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
movss  -0x1c(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,0x4(%rax,%rcx,4)
movss  -0x1c(%rbp),%xmm0
movss  -0x20(%rbp),%xmm1
lea    0xe16(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
lea    0xe19(%rip),%rdi
lea    -0x15(%rbp),%rsi
call   1050 <scanf@plt>
jmp    1204 <mergesort+0xd4>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1174 <mergesort+0x44>
movl   $0x2,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    133b <mergesort+0x20b>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
movl   $0x2,-0x2c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1252 <mergesort+0x122>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jne    1252 <mergesort+0x122>
movl   $0x1,-0x2c(%rbp)
jmp    1257 <mergesort+0x127>
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    1321 <mergesort+0x1f1>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0x34(%rbp)
movss  -0x34(%rbp),%xmm1
movss  -0x30(%rbp),%xmm0
ucomiss %xmm1,%xmm0
jbe    12be <mergesort+0x18e>
movss  -0x30(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
movss  -0x34(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movss  0x4(%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0x30(%rbp)
movss  -0x30(%rbp),%xmm1
movss  -0x34(%rbp),%xmm0
ucomiss %xmm1,%xmm0
jbe    131c <mergesort+0x1ec>
cmpl   $0x2,-0x2c(%rbp)
jne    131c <mergesort+0x1ec>
movss  -0x30(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
movss  -0x34(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,0x4(%rax,%rcx,4)
jmp    1257 <mergesort+0x127>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
call   1040 <print@plt>
jmp    1219 <mergesort+0xe9>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mergesort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%r13d
mov    %rdi,%rbx
mov    %esi,%r15d
and    $0xfffffffe,%r15d
mov    %r15d,%r14d
jle    11a1 <mergesort+0x71>
xor    %ebp,%ebp
lea    0x7(%rsp),%r12
jmp    1169 <mergesort+0x39>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x2,%rbp
cmp    %r14,%rbp
jae    11a1 <mergesort+0x71>
movss  (%rbx,%rbp,4),%xmm0
movss  0x4(%rbx,%rbp,4),%xmm1
ucomiss %xmm1,%xmm0
jbe    1160 <mergesort+0x30>
movss  %xmm1,(%rbx,%rbp,4)
movss  %xmm0,0x4(%rbx,%rbp,4)
lea    0xe75(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
lea    0xe78(%rip),%rdi
mov    %r12,%rsi
call   1050 <scanf@plt>
jmp    1160 <mergesort+0x30>
cmp    $0x3,%r13d
jl     1223 <mergesort+0xf3>
mov    $0x2,%ebp
jmp    11c4 <mergesort+0x94>
xchg   %ax,%ax
add    $0x2,%rbp
mov    %rbx,%rdi
mov    %r13d,%esi
call   1040 <print@plt>
cmp    %r13d,%ebp
jge    1223 <mergesort+0xf3>
cmp    %r13d,%r15d
setge  %cl
cmp    %r14,%rbp
setne  %sil
or     %cl,%sil
xor    %ecx,%ecx
jmp    11e5 <mergesort+0xb5>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %rcx,%rbp
je     11b0 <mergesort+0x80>
movss  (%rbx,%rcx,4),%xmm1
movss  (%rbx,%rbp,4),%xmm0
ucomiss %xmm0,%xmm1
jbe    11fe <mergesort+0xce>
movss  %xmm1,(%rbx,%rbp,4)
movss  %xmm0,(%rbx,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
movss  0x4(%rbx,%rbp,4),%xmm1
ucomiss %xmm1,%xmm0
setbe  %dl
mov    %esi,%eax
xor    $0x1,%al
or     %dl,%al
jne    11e0 <mergesort+0xb0>
movss  %xmm1,(%rbx,%rbp,4)
movss  %xmm0,0x4(%rbx,%rbp,4)
jmp    11e0 <mergesort+0xb0>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [15 x i8] c"Swapping %f %f\00"
@.str.1 = [3 x i8] c"%c\00"
define void @mergesort(float* %0, i32 %1) {
%3 = alloca float*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i8
%8 = alloca float
%9 = alloca float
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca float
%14 = alloca float
store float* %0, float** %3
store i32 %1, i32* %4
%15 = load i32, i32* %4
%16 = srem i32 %15, 2
%17 = icmp eq i32 %16, 0
br i1 %17, label %18, label %20
18: ; preds = %2
%19 = load i32, i32* %4
br label %23
20: ; preds = %2
%21 = load i32, i32* %4
%22 = sub nsw i32 %21, 1
br label %23
23: ; preds = %20, %18
%24 = phi i32 [ %19, %18 ], [ %22, %20 ]
store i32 %24, i32* %5
store i32 0, i32* %6
br label %25
25: ; preds = %61, %23
%26 = load i32, i32* %6
%27 = load i32, i32* %5
%28 = icmp slt i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %64
29: ; preds = %25
%30 = load float*, float** %3
%31 = load i32, i32* %6
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds float, float* %30, i64 %32
%34 = load float, float* %33
store float %34, float* %8
%35 = load float*, float** %3
%36 = load i32, i32* %6
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds float, float* %35, i64 %37
%39 = getelementptr inbounds float, float* %38, i64 1
%40 = load float, float* %39
store float %40, float* %9
%41 = load float, float* %8
%42 = load float, float* %9
%43 = fcmp ogt float %41, %42
br i1 %43, label %44, label %60
44: ; preds = %29
%45 = load float, float* %9
%46 = load float*, float** %3
%47 = load i32, i32* %6
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds float, float* %46, i64 %48
store float %45, float* %49
%50 = load float, float* %8
%51 = load float*, float** %3
%52 = load i32, i32* %6
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds float, float* %51, i64 %53
%55 = getelementptr inbounds float, float* %54, i64 1
store float %50, float* %55
%56 = load float, float* %8
%57 = load float, float* %9
%58 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([15 x i8], [15 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), float %56, float %57)
%59 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i8* %7)
br label %60
60: ; preds = %44, %29
br label %61
61: ; preds = %60
%62 = load i32, i32* %6
%63 = add nsw i32 %62, 2
store i32 %63, i32* %6
br label %25
64: ; preds = %25
store i32 2, i32* %10
br label %65
65: ; preds = %136, %64
%66 = load i32, i32* %10
%67 = load i32, i32* %4
%68 = icmp slt i32 %66, %67
br i1 %68, label %69, label %142
69: ; preds = %65
store i32 0, i32* %11
store i32 2, i32* %12
%70 = load i32, i32* %5
%71 = load i32, i32* %4
%72 = icmp slt i32 %70, %71
br i1 %72, label %73, label %78
73: ; preds = %69
%74 = load i32, i32* %10
%75 = load i32, i32* %5
%76 = icmp eq i32 %74, %75
br i1 %76, label %77, label %78
77: ; preds = %73
store i32 1, i32* %12
br label %78
78: ; preds = %77, %73, %69
br label %79
79: ; preds = %135, %78
%80 = load i32, i32* %11
%81 = load i32, i32* %10
%82 = icmp slt i32 %80, %81
br i1 %82, label %83, label %136
83: ; preds = %79
%84 = load float*, float** %3
%85 = load i32, i32* %11
%86 = sext i32 %85 to i64
%87 = getelementptr inbounds float, float* %84, i64 %86
%88 = load float, float* %87
store float %88, float* %13
%89 = load float*, float** %3
%90 = load i32, i32* %10
%91 = sext i32 %90 to i64
%92 = getelementptr inbounds float, float* %89, i64 %91
%93 = load float, float* %92
store float %93, float* %14
%94 = load float, float* %14
%95 = load float, float* %13
%96 = fcmp olt float %94, %95
br i1 %96, label %97, label %108
97: ; preds = %83
%98 = load float, float* %13
%99 = load float*, float** %3
%100 = load i32, i32* %10
%101 = sext i32 %100 to i64
%102 = getelementptr inbounds float, float* %99, i64 %101
store float %98, float* %102
%103 = load float, float* %14
%104 = load float*, float** %3
%105 = load i32, i32* %11
%106 = sext i32 %105 to i64
%107 = getelementptr inbounds float, float* %104, i64 %106
store float %103, float* %107
br label %108
108: ; preds = %97, %83
%109 = load i32, i32* %11
%110 = add nsw i32 %109, 1
store i32 %110, i32* %11
%111 = load float*, float** %3
%112 = load i32, i32* %10
%113 = sext i32 %112 to i64
%114 = getelementptr inbounds float, float* %111, i64 %113
%115 = getelementptr inbounds float, float* %114, i64 1
%116 = load float, float* %115
store float %116, float* %13
%117 = load float, float* %13
%118 = load float, float* %14
%119 = fcmp olt float %117, %118
br i1 %119, label %120, label %135
120: ; preds = %108
%121 = load i32, i32* %12
%122 = icmp eq i32 %121, 2
br i1 %122, label %123, label %135
123: ; preds = %120
%124 = load float, float* %13
%125 = load float*, float** %3
%126 = load i32, i32* %10
%127 = sext i32 %126 to i64
%128 = getelementptr inbounds float, float* %125, i64 %127
store float %124, float* %128
%129 = load float, float* %14
%130 = load float*, float** %3
%131 = load i32, i32* %10
%132 = sext i32 %131 to i64
%133 = getelementptr inbounds float, float* %130, i64 %132
%134 = getelementptr inbounds float, float* %133, i64 1
store float %129, float* %134
br label %135
135: ; preds = %123, %120, %108
br label %79
136: ; preds = %79
%137 = load i32, i32* %10
%138 = add nsw i32 %137, 2
store i32 %138, i32* %10
%139 = load float*, float** %3
%140 = load i32, i32* %4
%141 = call i32 @print(float* %139, i32 %140)
br label %65
142: ; preds = %65
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [15 x i8] c"Swapping %f %f\00"
@.str.1 = [3 x i8] c"%c\00"
define void @mergesort(float* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i8
%4 = and i32 %1, -2
%5 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %5, label %6, label %8
6: ; preds = %2
%7 = zext i32 %4 to i64
br label %13
8: ; preds = %23, %2
%9 = icmp sgt i32 %1, 2
br i1 %9, label %10, label %52
10: ; preds = %8
%11 = icmp sge i32 %4, %1
%12 = zext i32 %4 to i64
br label %26
13: ; preds = %6, %23
%14 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %24, %23 ]
%15 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %14
%16 = load float, float* %15
%17 = getelementptr inbounds float, float* %15, i64 1
%18 = load float, float* %17
%19 = fcmp ogt float %16, %18
br i1 %19, label %20, label %23
20: ; preds = %13
store float %18, float* %15
store float %16, float* %17
%21 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([15 x i8], [15 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), float %16, float %18)
%22 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i8* %3)
br label %23
23: ; preds = %20, %13
%24 = add nuw nsw i64 %14, 2
%25 = icmp ult i64 %24, %7
br i1 %25, label %13, label %8
26: ; preds = %10, %47
%27 = phi i64 [ 2, %10 ], [ %48, %47 ]
%28 = icmp ne i64 %27, %12
%29 = select i1 %11, i1 true, i1 %28
%30 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %27
%31 = getelementptr inbounds float, float* %30, i64 1
br label %32
32: ; preds = %26, %45
%33 = phi i64 [ 0, %26 ], [ %40, %45 ]
%34 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %33
%35 = load float, float* %34
%36 = load float, float* %30
%37 = fcmp olt float %36, %35
br i1 %37, label %38, label %39
38: ; preds = %32
store float %35, float* %30
store float %36, float* %34
br label %39
39: ; preds = %38, %32
%40 = add nuw nsw i64 %33, 1
%41 = load float, float* %31
%42 = fcmp olt float %41, %36
%43 = and i1 %29, %42
br i1 %43, label %44, label %45
44: ; preds = %39
store float %41, float* %30
store float %36, float* %31
br label %45
45: ; preds = %44, %39
%46 = icmp eq i64 %40, %27
br i1 %46, label %47, label %32
47: ; preds = %45
%48 = add nuw i64 %27, 2
%49 = call i32 @print(float* %0, i32 %1)
%50 = trunc i64 %48 to i32
%51 = icmp slt i32 %50, %1
br i1 %51, label %26, label %52
52: ; preds = %47, %8
ret void
}