#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 */
typedef scalar_t__ int64_t;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ sorter_grail_rec_merge(scalar_t__ *, int, int);
int /*<<< orphan*/ sorter_grail_swap1(scalar_t__ *, scalar_t__ *);
void sorter_rec_stable_sort(int64_t *arr, size_t L) {
  int m, h, p0, p1, rest;
  for (m = 1; m < L; m += 2) {
    if (((*(arr + m - 1)) - (*(arr + m))) > 0) {
      sorter_grail_swap1(arr + (m - 1), arr + m);
    }
  }
  for (h = 2; h < L; h *= 2) {
    p0 = 0;
    p1 = (int)(L - 2 * h);
    while (p0 <= p1) {
      sorter_grail_rec_merge(arr + p0, h, h);
      p0 += 2 * h;
    }
    rest = (int)(L - p0);
    if (rest > h) {
      sorter_grail_rec_merge(arr + p0, h, rest - h);
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sorter_rec_stable_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
movslq -0x14(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    11a2 <sorter_rec_stable_sort+0x82>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    -0x8(%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
sub    (%rcx,%rdx,8),%rax
cmp    $0x0,%rax
jle    118f <sorter_rec_stable_sort+0x6f>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rsi
call   1030 <sorter_grail_swap1@plt>
jmp    1194 <sorter_rec_stable_sort+0x74>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1137 <sorter_rec_stable_sort+0x17>
movl   $0x2,-0x18(%rbp)
movslq -0x18(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    1252 <sorter_rec_stable_sort+0x132>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
sub    %rcx,%rax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jg     1208 <sorter_rec_stable_sort+0xe8>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x18(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
call   1040 <sorter_grail_rec_merge@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11d1 <sorter_rec_stable_sort+0xb1>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jle    123f <sorter_rec_stable_sort+0x11f>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x18(%rbp),%esi
mov    -0x24(%rbp),%edx
sub    -0x18(%rbp),%edx
call   1040 <sorter_grail_rec_merge@plt>
jmp    1244 <sorter_rec_stable_sort+0x124>
mov    -0x18(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11a9 <sorter_rec_stable_sort+0x89>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sorter_rec_stable_sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rdi,(%rsp)
cmp    $0x2,%rsi
jb     1214 <sorter_rec_stable_sort+0xf4>
mov    %rsi,%r14
mov    (%rsp),%rax
lea    0x8(%rax),%rbx
mov    $0x1,%ebp
jmp    115d <sorter_rec_stable_sort+0x3d>
xchg   %ax,%ax
add    $0x2,%rbp
add    $0x10,%rbx
cmp    %r14,%rbp
jae    1174 <sorter_rec_stable_sort+0x54>
mov    -0x8(%rbx),%rax
cmp    (%rbx),%rax
jle    1150 <sorter_rec_stable_sort+0x30>
lea    -0x8(%rbx),%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1030 <sorter_grail_swap1@plt>
jmp    1150 <sorter_rec_stable_sort+0x30>
cmp    $0x3,%r14
jb     1214 <sorter_rec_stable_sort+0xf4>
mov    $0x2,%r12d
mov    %r14,0x10(%rsp)
jmp    119a <sorter_rec_stable_sort+0x7a>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebx,%eax
mov    %ebx,%r12d
cmp    %r14,%rax
jae    1214 <sorter_rec_stable_sort+0xf4>
lea    (%r12,%r12,1),%ebx
mov    %r14d,%eax
sub    %ebx,%eax
mov    $0x0,%ebp
js     11f2 <sorter_rec_stable_sort+0xd2>
mov    %ebx,0xc(%rsp)
movslq %ebx,%r14
mov    %eax,%r15d
lea    0x0(,%r14,8),%r13
mov    (%rsp),%rbx
xor    %ebp,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %rbx,%rdi
mov    %r12d,%esi
mov    %r12d,%edx
call   1040 <sorter_grail_rec_merge@plt>
add    %r14,%rbp
add    %r13,%rbx
cmp    %r15,%rbp
jle    11d0 <sorter_rec_stable_sort+0xb0>
mov    0x10(%rsp),%r14
mov    0xc(%rsp),%ebx
mov    %r14d,%edx
sub    %ebp,%edx
sub    %r12d,%edx
jle    1190 <sorter_rec_stable_sort+0x70>
movslq %ebp,%rax
mov    (%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rax,8),%rdi
mov    %r12d,%esi
call   1040 <sorter_grail_rec_merge@plt>
jmp    1190 <sorter_rec_stable_sort+0x70>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @sorter_rec_stable_sort(i64* %0, i64 %1) {
%3 = alloca i64*
%4 = alloca i64
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i64* %0, i64** %3
store i64 %1, i64* %4
store i32 1, i32* %5
br label %10
10: ; preds = %41, %2
%11 = load i32, i32* %5
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = load i64, i64* %4
%14 = icmp ult i64 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %44
15: ; preds = %10
%16 = load i64*, i64** %3
%17 = load i32, i32* %5
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i64, i64* %16, i64 %18
%20 = getelementptr inbounds i64, i64* %19, i64 -1
%21 = load i64, i64* %20
%22 = load i64*, i64** %3
%23 = load i32, i32* %5
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i64, i64* %22, i64 %24
%26 = load i64, i64* %25
%27 = sub nsw i64 %21, %26
%28 = icmp sgt i64 %27, 0
br i1 %28, label %29, label %40
29: ; preds = %15
%30 = load i64*, i64** %3
%31 = load i32, i32* %5
%32 = sub nsw i32 %31, 1
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i64, i64* %30, i64 %33
%35 = load i64*, i64** %3
%36 = load i32, i32* %5
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i64, i64* %35, i64 %37
%39 = call i32 @sorter_grail_swap1(i64* %34, i64* %38)
br label %40
40: ; preds = %29, %15
br label %41
41: ; preds = %40
%42 = load i32, i32* %5
%43 = add nsw i32 %42, 2
store i32 %43, i32* %5
br label %10
44: ; preds = %10
store i32 2, i32* %6
br label %45
45: ; preds = %93, %44
%46 = load i32, i32* %6
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = load i64, i64* %4
%49 = icmp ult i64 %47, %48
br i1 %49, label %50, label %96
50: ; preds = %45
store i32 0, i32* %7
%51 = load i64, i64* %4
%52 = load i32, i32* %6
%53 = mul nsw i32 2, %52
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = sub i64 %51, %54
%56 = trunc i64 %55 to i32
store i32 %56, i32* %8
br label %57
57: ; preds = %61, %50
%58 = load i32, i32* %7
%59 = load i32, i32* %8
%60 = icmp sle i32 %58, %59
br i1 %60, label %61, label %73
61: ; preds = %57
%62 = load i64*, i64** %3
%63 = load i32, i32* %7
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i64, i64* %62, i64 %64
%66 = load i32, i32* %6
%67 = load i32, i32* %6
%68 = call i32 @sorter_grail_rec_merge(i64* %65, i32 %66, i32 %67)
%69 = load i32, i32* %6
%70 = mul nsw i32 2, %69
%71 = load i32, i32* %7
%72 = add nsw i32 %71, %70
store i32 %72, i32* %7
br label %57
73: ; preds = %57
%74 = load i64, i64* %4
%75 = load i32, i32* %7
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = sub i64 %74, %76
%78 = trunc i64 %77 to i32
store i32 %78, i32* %9
%79 = load i32, i32* %9
%80 = load i32, i32* %6
%81 = icmp sgt i32 %79, %80
br i1 %81, label %82, label %92
82: ; preds = %73
%83 = load i64*, i64** %3
%84 = load i32, i32* %7
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = getelementptr inbounds i64, i64* %83, i64 %85
%87 = load i32, i32* %6
%88 = load i32, i32* %9
%89 = load i32, i32* %6
%90 = sub nsw i32 %88, %89
%91 = call i32 @sorter_grail_rec_merge(i64* %86, i32 %87, i32 %90)
br label %92
92: ; preds = %82, %73
br label %93
93: ; preds = %92
%94 = load i32, i32* %6
%95 = mul nsw i32 %94, 2
store i32 %95, i32* %6
br label %45
96: ; preds = %45
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @sorter_rec_stable_sort(i64* %0, i64 %1) {
%3 = icmp ugt i64 %1, 1
br i1 %3, label %8, label %50
4: ; preds = %19
%5 = icmp ugt i64 %1, 2
br i1 %5, label %6, label %50
6: ; preds = %4
%7 = trunc i64 %1 to i32
br label %22
8: ; preds = %2, %19
%9 = phi i64 [ %20, %19 ], [ 1, %2 ]
%10 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %9
%11 = getelementptr inbounds i64, i64* %10, i64 -1
%12 = load i64, i64* %11
%13 = load i64, i64* %10
%14 = icmp sgt i64 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %19
15: ; preds = %8
%16 = add nsw i64 %9, -1
%17 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %16
%18 = tail call i32 @sorter_grail_swap1(i64* %17, i64* %10)
br label %19
19: ; preds = %8, %15
%20 = add nuw i64 %9, 2
%21 = icmp ult i64 %20, %1
br i1 %21, label %8, label %4
22: ; preds = %6, %47
%23 = phi i32 [ 2, %6 ], [ %24, %47 ]
%24 = shl i32 %23, 1
%25 = sub i32 %7, %24
%26 = icmp slt i32 %25, 0
br i1 %26, label %38, label %27
27: ; preds = %22
%28 = sext i32 %24 to i64
%29 = zext i32 %25 to i64
br label %30
30: ; preds = %27, %30
%31 = phi i64 [ 0, %27 ], [ %34, %30 ]
%32 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %31
%33 = tail call i32 @sorter_grail_rec_merge(i64* %32, i32 %23, i32 %23)
%34 = add i64 %31, %28
%35 = icmp sgt i64 %34, %29
br i1 %35, label %36, label %30
36: ; preds = %30
%37 = trunc i64 %34 to i32
br label %38
38: ; preds = %36, %22
%39 = phi i32 [ 0, %22 ], [ %37, %36 ]
%40 = sub i32 %7, %39
%41 = icmp sgt i32 %40, %23
br i1 %41, label %42, label %47
42: ; preds = %38
%43 = sext i32 %39 to i64
%44 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %43
%45 = sub nsw i32 %40, %23
%46 = tail call i32 @sorter_grail_rec_merge(i64* %44, i32 %23, i32 %45)
br label %47
47: ; preds = %38, %42
%48 = zext i32 %24 to i64
%49 = icmp ult i64 %48, %1
br i1 %49, label %22, label %50
50: ; preds = %47, %2, %4
ret void
}