#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*/ free(int *);
scalar_t__ malloc(int);
void merge(int arr[], int left, int mid, int right) {
  int front = left;
  int rear = mid + 1;
  int i;
  int *mergeArr = (int *)malloc(sizeof(int) * (right + 1));
  int mergeIdx = left;
  while (front <= mid && rear <= right) {
    if (arr[front] <= arr[rear])
      mergeArr[mergeIdx] = arr[front++];
    else
      mergeArr[mergeIdx] = arr[rear++];
    mergeIdx++;
  }
  if (front > mid) {
    for (i = front; i <= right; i++)
      mergeArr[mergeIdx] = arr[i];
  } else {
    for (i = front; i <= mid; i++)
      mergeArr[mergeIdx] = arr[i];
  }
  for (i = left; i <= right; i++)
    arr[i] = mergeArr[i];
  free(mergeArr);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<merge>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x2d(%rbp)
jg     117e <merge+0x5e>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x2d(%rbp)
mov    -0x2d(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    118e <merge+0x6e>
jmp    11fd <merge+0xdd>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jg     11cf <merge+0xaf>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11ef <merge+0xcf>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1161 <merge+0x41>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jle    1244 <merge+0x124>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     123f <merge+0x11f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    120f <merge+0xef>
jmp    127f <merge+0x15f>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     127a <merge+0x15a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    124a <merge+0x12a>
jmp    127f <merge+0x15f>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     12b5 <merge+0x195>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1285 <merge+0x165>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<merge>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %ecx,%r14d
mov    %edx,%r12d
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r13
lea    0x4(,%r14,4),%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %r15d,%edi
mov    %r15d,%r8d
cmp    %r12d,%r15d
jg     11ae <merge+0x8e>
mov    %r15d,%edi
mov    %r15d,%r8d
cmp    %r14d,%r12d
jge    11ae <merge+0x8e>
lea    0x1(%r12),%edx
movslq %r15d,%rcx
lea    (%rax,%rcx,4),%r10
mov    %r15d,%r8d
mov    %r15d,%edi
nopl   0x0(%rax)
movslq %edi,%rdi
mov    0x0(%r13,%rdi,4),%ecx
movslq %edx,%rbp
mov    0x0(%r13,%rbp,4),%r9d
xor    %esi,%esi
xor    %ebp,%ebp
cmp    %r9d,%ecx
setle  %sil
setg   %bl
cmovg  %r9d,%ecx
add    %esi,%edi
mov    %ecx,(%r10)
add    $0x1,%r8d
cmp    %r12d,%edi
jg     11ae <merge+0x8e>
mov    %bl,%bpl
add    %ebp,%edx
add    $0x4,%r10
cmp    %r14d,%edx
jle    1170 <merge+0x50>
cmp    %r12d,%edi
jle    123c <merge+0x11c>
cmp    %r14d,%edi
jg     1454 <merge+0x334>
movslq %r8d,%rsi
lea    (%rax,%rsi,4),%rcx
movslq %edi,%rdx
mov    %r14d,%r9d
sub    %edi,%r9d
cmp    $0x7,%r9d
jb     13f6 <merge+0x2d6>
lea    (%rdx,%r9,1),%rdi
lea    0x4(,%rdi,4),%rdi
add    %r13,%rdi
cmp    %rdi,%rcx
jae    120a <merge+0xea>
lea    (%rax,%rsi,4),%rsi
add    $0x4,%rsi
lea    0x0(,%rdx,4),%rdi
add    %r13,%rdi
cmp    %rsi,%rdi
jb     13f6 <merge+0x2d6>
add    $0x1,%r9
mov    %r9,%r8
and    $0xfffffffffffffff8,%r8
lea    -0x8(%r8),%rsi
mov    %rsi,%rbp
shr    $0x3,%rbp
add    $0x1,%rbp
mov    %ebp,%r10d
and    $0x3,%r10d
cmp    $0x18,%rsi
jae    1389 <merge+0x269>
xor    %esi,%esi
jmp    13c1 <merge+0x2a1>
movslq %r8d,%rsi
lea    (%rax,%rsi,4),%rcx
movslq %edi,%rdx
mov    %r12d,%r9d
sub    %edi,%r9d
cmp    $0x7,%r9d
jb     132a <merge+0x20a>
lea    (%rdx,%r9,1),%rdi
lea    0x4(,%rdi,4),%rdi
add    %r13,%rdi
cmp    %rdi,%rcx
jae    1286 <merge+0x166>
lea    (%rax,%rsi,4),%rsi
add    $0x4,%rsi
lea    0x0(,%rdx,4),%rdi
add    %r13,%rdi
cmp    %rsi,%rdi
jb     132a <merge+0x20a>
add    $0x1,%r9
mov    %r9,%r8
and    $0xfffffffffffffff8,%r8
lea    -0x8(%r8),%rsi
mov    %rsi,%rdi
shr    $0x3,%rdi
add    $0x1,%rdi
mov    %edi,%r10d
and    $0x3,%r10d
cmp    $0x18,%rsi
jae    12b1 <merge+0x191>
xor    %esi,%esi
jmp    12f2 <merge+0x1d2>
and    $0xfffffffffffffffc,%rdi
lea    0x7c(,%rdx,4),%rbp
add    %r13,%rbp
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    -0x60(%rbp,%rsi,4),%ebx
mov    %ebx,(%rcx)
mov    -0x40(%rbp,%rsi,4),%ebx
mov    %ebx,(%rcx)
mov    -0x20(%rbp,%rsi,4),%ebx
mov    %ebx,(%rcx)
mov    0x0(%rbp,%rsi,4),%ebx
mov    %ebx,(%rcx)
add    $0x20,%rsi
add    $0xfffffffffffffffc,%rdi
jne    12d0 <merge+0x1b0>
test   %r10,%r10
je     131e <merge+0x1fe>
add    %rdx,%rsi
lea    0x1c(,%rsi,4),%rsi
add    %r13,%rsi
shl    $0x5,%r10
xor    %edi,%edi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rsi,%rdi,1),%ebp
mov    %ebp,(%rcx)
add    $0x20,%rdi
cmp    %rdi,%r10
jne    1310 <merge+0x1f0>
cmp    %r8,%r9
je     1454 <merge+0x334>
add    %r8,%rdx
lea    0x1(%r12),%esi
mov    %esi,%edi
sub    %edx,%edi
sub    %edx,%r12d
and    $0x3,%edi
je     1350 <merge+0x230>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x0(%r13,%rdx,4),%ebp
mov    %ebp,(%rcx)
add    $0x1,%rdx
add    $0xffffffff,%edi
jne    1340 <merge+0x220>
cmp    $0x3,%r12d
jb     1454 <merge+0x334>
mov    %esi,%esi
nopl   0x0(%rax)
mov    0x0(%r13,%rdx,4),%edi
mov    %edi,(%rcx)
mov    0x4(%r13,%rdx,4),%edi
mov    %edi,(%rcx)
mov    0x8(%r13,%rdx,4),%edi
mov    %edi,(%rcx)
mov    0xc(%r13,%rdx,4),%edi
mov    %edi,(%rcx)
add    $0x4,%rdx
cmp    %edx,%esi
jne    1360 <merge+0x240>
jmp    1454 <merge+0x334>
and    $0xfffffffffffffffc,%rbp
lea    0x7c(,%rdx,4),%rdi
add    %r13,%rdi
xor    %esi,%esi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x60(%rdi,%rsi,4),%ebx
mov    %ebx,(%rcx)
mov    -0x40(%rdi,%rsi,4),%ebx
mov    %ebx,(%rcx)
mov    -0x20(%rdi,%rsi,4),%ebx
mov    %ebx,(%rcx)
mov    (%rdi,%rsi,4),%ebx
mov    %ebx,(%rcx)
add    $0x20,%rsi
add    $0xfffffffffffffffc,%rbp
jne    13a0 <merge+0x280>
test   %r10,%r10
je     13ee <merge+0x2ce>
add    %rdx,%rsi
lea    0x1c(,%rsi,4),%rsi
add    %r13,%rsi
shl    $0x5,%r10
xor    %edi,%edi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rsi,%rdi,1),%ebp
mov    %ebp,(%rcx)
add    $0x20,%rdi
cmp    %rdi,%r10
jne    13e0 <merge+0x2c0>
cmp    %r8,%r9
je     1454 <merge+0x334>
add    %r8,%rdx
lea    0x1(%r14),%ebp
mov    %ebp,%esi
sub    %edx,%esi
mov    %r14d,%edi
sub    %edx,%edi
and    $0x3,%esi
je     1420 <merge+0x300>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x0(%r13,%rdx,4),%ebx
mov    %ebx,(%rcx)
add    $0x1,%rdx
add    $0xffffffff,%esi
jne    1410 <merge+0x2f0>
cmp    $0x3,%edi
jb     1454 <merge+0x334>
mov    %ebp,%esi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x0(%r13,%rdx,4),%edi
mov    %edi,(%rcx)
mov    0x4(%r13,%rdx,4),%edi
mov    %edi,(%rcx)
mov    0x8(%r13,%rdx,4),%edi
mov    %edi,(%rcx)
mov    0xc(%r13,%rdx,4),%edi
mov    %edi,(%rcx)
add    $0x4,%rdx
cmp    %edx,%esi
jne    1430 <merge+0x310>
mov    %r14d,%r10d
sub    %r15d,%r10d
jl     15fb <merge+0x4db>
movslq %r15d,%rcx
cmp    $0x7,%r10d
jb     1593 <merge+0x473>
lea    0x0(,%rcx,4),%rsi
add    %r13,%rsi
lea    (%r10,%rcx,1),%rdx
lea    (%rax,%rdx,4),%rdi
add    $0x4,%rdi
cmp    %rdi,%rsi
jae    14a1 <merge+0x381>
lea    0x4(,%rdx,4),%rdx
add    %r13,%rdx
lea    (%rax,%rcx,4),%rsi
cmp    %rdx,%rsi
jb     1593 <merge+0x473>
add    $0x1,%r10
mov    %r10,%r8
and    $0xfffffffffffffff8,%r8
lea    -0x8(%r8),%rdx
mov    %rdx,%rdi
shr    $0x3,%rdi
add    $0x1,%rdi
mov    %edi,%r9d
and    $0x3,%r9d
cmp    $0x18,%rdx
jae    14cc <merge+0x3ac>
xor    %esi,%esi
jmp    1549 <merge+0x429>
and    $0xfffffffffffffffc,%rdi
lea    0x70(,%rcx,4),%rbp
add    %r13,%rbp
lea    (%rax,%rcx,4),%rdx
add    $0x70,%rdx
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movups -0x70(%rdx,%rsi,4),%xmm0
movups -0x60(%rdx,%rsi,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x70(%rbp,%rsi,4)
movups %xmm1,-0x60(%rbp,%rsi,4)
movups -0x50(%rdx,%rsi,4),%xmm0
movups -0x40(%rdx,%rsi,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x50(%rbp,%rsi,4)
movups %xmm1,-0x40(%rbp,%rsi,4)
movups -0x30(%rdx,%rsi,4),%xmm0
movups -0x20(%rdx,%rsi,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x30(%rbp,%rsi,4)
movups %xmm1,-0x20(%rbp,%rsi,4)
movups -0x10(%rdx,%rsi,4),%xmm0
movups (%rdx,%rsi,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x10(%rbp,%rsi,4)
movups %xmm1,0x0(%rbp,%rsi,4)
add    $0x20,%rsi
add    $0xfffffffffffffffc,%rdi
jne    14f0 <merge+0x3d0>
test   %r9,%r9
je     158b <merge+0x46b>
add    %rcx,%rsi
lea    0x10(,%rsi,4),%rdx
add    %r13,%rdx
lea    (%rax,%rsi,4),%rsi
add    $0x10,%rsi
shl    $0x5,%r9
xor    %edi,%edi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movups -0x10(%rsi,%rdi,1),%xmm0
movups (%rsi,%rdi,1),%xmm1
movups %xmm0,-0x10(%rdx,%rdi,1)
movups %xmm1,(%rdx,%rdi,1)
add    $0x20,%rdi
cmp    %rdi,%r9
jne    1570 <merge+0x450>
cmp    %r8,%r10
je     15fb <merge+0x4db>
add    %r8,%rcx
lea    0x1(%r14),%edx
mov    %edx,%esi
sub    %ecx,%esi
sub    %ecx,%r14d
and    $0x3,%esi
je     15c1 <merge+0x4a1>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    %edi,0x0(%r13,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
add    $0xffffffff,%esi
jne    15b0 <merge+0x490>
cmp    $0x3,%r14d
jb     15fb <merge+0x4db>
mov    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax)
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
mov    %esi,0x0(%r13,%rcx,4)
mov    0x4(%rax,%rcx,4),%esi
mov    %esi,0x4(%r13,%rcx,4)
mov    0x8(%rax,%rcx,4),%esi
mov    %esi,0x8(%r13,%rcx,4)
mov    0xc(%rax,%rcx,4),%esi
mov    %esi,0xc(%r13,%rcx,4)
add    $0x4,%rcx
cmp    %ecx,%edx
jne    15d0 <merge+0x4b0>
mov    %rax,%rdi
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <free@plt>

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

LLVM IR (-O2):
define void @merge(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = add i32 %2, 1
%6 = shl i32 %3, 2
%7 = add i32 %6, 4
%8 = tail call i64 @malloc(i32 %7)
%9 = inttoptr i64 %8 to i32*
%10 = icmp sle i32 %1, %2
%11 = icmp slt i32 %2, %3
%12 = and i1 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %39
13: ; preds = %4
%14 = sext i32 %1 to i64
br label %15
15: ; preds = %13, %15
%16 = phi i64 [ %14, %13 ], [ %33, %15 ]
%17 = phi i32 [ %1, %13 ], [ %31, %15 ]
%18 = phi i32 [ %5, %13 ], [ %28, %15 ]
%19 = sext i32 %17 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
%22 = sext i32 %18 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = icmp sgt i32 %21, %24
%26 = select i1 %25, i32 %24, i32 %21
%27 = zext i1 %25 to i32
%28 = add nsw i32 %18, %27
%29 = xor i1 %25, true
%30 = zext i1 %29 to i32
%31 = add nsw i32 %17, %30
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %16
store i32 %26, i32* %32
%33 = add i64 %16, 1
%34 = icmp sle i32 %31, %2
%35 = icmp sle i32 %28, %3
%36 = select i1 %34, i1 %35, i1 false
br i1 %36, label %15, label %37
37: ; preds = %15
%38 = trunc i64 %33 to i32
br label %39
39: ; preds = %37, %4
%40 = phi i32 [ %1, %4 ], [ %31, %37 ]
%41 = phi i32 [ %1, %4 ], [ %38, %37 ]
%42 = icmp sgt i32 %40, %2
br i1 %42, label %133, label %43
43: ; preds = %39
%44 = sext i32 %41 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %44
%46 = sext i32 %40 to i64
%47 = sub i32 %2, %40
%48 = zext i32 %47 to i64
%49 = add nuw nsw i64 %48, 1
%50 = icmp ult i32 %47, 7
br i1 %50, label %114, label %51
51: ; preds = %43
%52 = add nsw i64 %44, 1
%53 = getelementptr i32, i32* %9, i64 %52
%54 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %46
%55 = sub i32 %2, %40
%56 = zext i32 %55 to i64
%57 = add nsw i64 %46, %56
%58 = add nsw i64 %57, 1
%59 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %58
%60 = icmp ult i32* %45, %59
%61 = icmp ult i32* %54, %53
%62 = and i1 %60, %61
br i1 %62, label %114, label %63
63: ; preds = %51
%64 = and i64 %49, 8589934584
%65 = add nsw i64 %64, %46
%66 = add nsw i64 %64, -8
%67 = lshr exact i64 %66, 3
%68 = add nuw nsw i64 %67, 1
%69 = and i64 %68, 3
%70 = icmp ult i64 %66, 24
br i1 %70, label %98, label %71
71: ; preds = %63
%72 = and i64 %68, 4611686018427387900
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 7
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 7
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 7
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 7
br label %77
77: ; preds = %77, %71
%78 = phi i64 [ 0, %71 ], [ %95, %77 ]
%79 = phi i64 [ 0, %71 ], [ %96, %77 ]
%80 = add i64 %78, %46
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 %80
%82 = load i32, i32* %81
store i32 %82, i32* %45
%83 = or i64 %78, 8
%84 = add i64 %83, %46
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %74, i64 %84
%86 = load i32, i32* %85
store i32 %86, i32* %45
%87 = or i64 %78, 16
%88 = add i64 %87, %46
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i64 %88
%90 = load i32, i32* %89
store i32 %90, i32* %45
%91 = or i64 %78, 24
%92 = add i64 %91, %46
%93 = getelementptr inbounds i32, i32* %76, i64 %92
%94 = load i32, i32* %93
store i32 %94, i32* %45
%95 = add nuw i64 %78, 32
%96 = add i64 %79, 4
%97 = icmp eq i64 %96, %72
br i1 %97, label %98, label %77
98: ; preds = %77, %63
%99 = phi i64 [ 0, %63 ], [ %95, %77 ]
%100 = icmp eq i64 %69, 0
br i1 %100, label %112, label %101
101: ; preds = %98
%102 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 7
br label %103
103: ; preds = %103, %101
%104 = phi i64 [ %99, %101 ], [ %109, %103 ]
%105 = phi i64 [ 0, %101 ], [ %110, %103 ]
%106 = add i64 %104, %46
%107 = getelementptr inbounds i32, i32* %102, i64 %106
%108 = load i32, i32* %107
store i32 %108, i32* %45
%109 = add nuw i64 %104, 8
%110 = add i64 %105, 1
%111 = icmp eq i64 %110, %69
br i1 %111, label %112, label %103
112: ; preds = %103, %98
%113 = icmp eq i64 %49, %64
br i1 %113, label %258, label %114
114: ; preds = %51, %43, %112
%115 = phi i64 [ %46, %51 ], [ %46, %43 ], [ %65, %112 ]
%116 = add i32 %2, 1
%117 = trunc i64 %115 to i32
%118 = sub i32 %116, %117
%119 = sub i32 %2, %117
%120 = and i32 %118, 3
%121 = icmp eq i32 %120, 0
br i1 %121, label %130, label %122
122: ; preds = %114, %122
%123 = phi i64 [ %127, %122 ], [ %115, %114 ]
%124 = phi i32 [ %128, %122 ], [ 0, %114 ]
%125 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %123
%126 = load i32, i32* %125
store i32 %126, i32* %45
%127 = add nsw i64 %123, 1
%128 = add i32 %124, 1
%129 = icmp eq i32 %128, %120
br i1 %129, label %130, label %122
130: ; preds = %122, %114
%131 = phi i64 [ %115, %114 ], [ %127, %122 ]
%132 = icmp ult i32 %119, 3
br i1 %132, label %258, label %242
133: ; preds = %39
%134 = icmp sgt i32 %40, %3
br i1 %134, label %258, label %135
135: ; preds = %133
%136 = sext i32 %41 to i64
%137 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %136
%138 = sext i32 %40 to i64
%139 = add i32 %3, 1
%140 = sub i32 %3, %40
%141 = zext i32 %140 to i64
%142 = add nuw nsw i64 %141, 1
%143 = icmp ult i32 %140, 7
br i1 %143, label %207, label %144
144: ; preds = %135
%145 = add nsw i64 %136, 1
%146 = getelementptr i32, i32* %9, i64 %145
%147 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %138
%148 = sub i32 %3, %40
%149 = zext i32 %148 to i64
%150 = add nsw i64 %138, %149
%151 = add nsw i64 %150, 1
%152 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %151
%153 = icmp ult i32* %137, %152
%154 = icmp ult i32* %147, %146
%155 = and i1 %153, %154
br i1 %155, label %207, label %156
156: ; preds = %144
%157 = and i64 %142, 8589934584
%158 = add nsw i64 %157, %138
%159 = add nsw i64 %157, -8
%160 = lshr exact i64 %159, 3
%161 = add nuw nsw i64 %160, 1
%162 = and i64 %161, 3
%163 = icmp ult i64 %159, 24
br i1 %163, label %191, label %164
164: ; preds = %156
%165 = and i64 %161, 4611686018427387900
%166 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 7
%167 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 7
%168 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 7
%169 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 7
br label %170
170: ; preds = %170, %164
%171 = phi i64 [ 0, %164 ], [ %188, %170 ]
%172 = phi i64 [ 0, %164 ], [ %189, %170 ]
%173 = add i64 %171, %138
%174 = getelementptr inbounds i32, i32* %166, i64 %173
%175 = load i32, i32* %174
store i32 %175, i32* %137
%176 = or i64 %171, 8
%177 = add i64 %176, %138
%178 = getelementptr inbounds i32, i32* %167, i64 %177
%179 = load i32, i32* %178
store i32 %179, i32* %137
%180 = or i64 %171, 16
%181 = add i64 %180, %138
%182 = getelementptr inbounds i32, i32* %168, i64 %181
%183 = load i32, i32* %182
store i32 %183, i32* %137
%184 = or i64 %171, 24
%185 = add i64 %184, %138
%186 = getelementptr inbounds i32, i32* %169, i64 %185
%187 = load i32, i32* %186
store i32 %187, i32* %137
%188 = add nuw i64 %171, 32
%189 = add i64 %172, 4
%190 = icmp eq i64 %189, %165
br i1 %190, label %191, label %170
191: ; preds = %170, %156
%192 = phi i64 [ 0, %156 ], [ %188, %170 ]
%193 = icmp eq i64 %162, 0
br i1 %193, label %205, label %194
194: ; preds = %191
%195 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 7
br label %196
196: ; preds = %196, %194
%197 = phi i64 [ %192, %194 ], [ %202, %196 ]
%198 = phi i64 [ 0, %194 ], [ %203, %196 ]
%199 = add i64 %197, %138
%200 = getelementptr inbounds i32, i32* %195, i64 %199
%201 = load i32, i32* %200
store i32 %201, i32* %137
%202 = add nuw i64 %197, 8
%203 = add i64 %198, 1
%204 = icmp eq i64 %203, %162
br i1 %204, label %205, label %196
205: ; preds = %196, %191
%206 = icmp eq i64 %142, %157
br i1 %206, label %258, label %207
207: ; preds = %144, %135, %205
%208 = phi i64 [ %138, %144 ], [ %138, %135 ], [ %158, %205 ]
%209 = add i32 %3, 1
%210 = trunc i64 %208 to i32
%211 = sub i32 %209, %210
%212 = sub i32 %3, %210
%213 = and i32 %211, 3
%214 = icmp eq i32 %213, 0
br i1 %214, label %223, label %215
215: ; preds = %207, %215
%216 = phi i64 [ %220, %215 ], [ %208, %207 ]
%217 = phi i32 [ %221, %215 ], [ 0, %207 ]
%218 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %216
%219 = load i32, i32* %218
store i32 %219, i32* %137
%220 = add nsw i64 %216, 1
%221 = add i32 %217, 1
%222 = icmp eq i32 %221, %213
br i1 %222, label %223, label %215
223: ; preds = %215, %207
%224 = phi i64 [ %208, %207 ], [ %220, %215 ]
%225 = icmp ult i32 %212, 3
br i1 %225, label %258, label %226
226: ; preds = %223, %226
%227 = phi i64 [ %239, %226 ], [ %224, %223 ]
%228 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %227
%229 = load i32, i32* %228
store i32 %229, i32* %137
%230 = add nsw i64 %227, 1
%231 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %230
%232 = load i32, i32* %231
store i32 %232, i32* %137
%233 = add nsw i64 %227, 2
%234 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %233
%235 = load i32, i32* %234
store i32 %235, i32* %137
%236 = add nsw i64 %227, 3
%237 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %236
%238 = load i32, i32* %237
store i32 %238, i32* %137
%239 = add nsw i64 %227, 4
%240 = trunc i64 %239 to i32
%241 = icmp eq i32 %139, %240
br i1 %241, label %258, label %226
242: ; preds = %130, %242
%243 = phi i64 [ %255, %242 ], [ %131, %130 ]
%244 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %243
%245 = load i32, i32* %244
store i32 %245, i32* %45
%246 = add nsw i64 %243, 1
%247 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %246
%248 = load i32, i32* %247
store i32 %248, i32* %45
%249 = add nsw i64 %243, 2
%250 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %249
%251 = load i32, i32* %250
store i32 %251, i32* %45
%252 = add nsw i64 %243, 3
%253 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %252
%254 = load i32, i32* %253
store i32 %254, i32* %45
%255 = add nsw i64 %243, 4
%256 = trunc i64 %255 to i32
%257 = icmp eq i32 %5, %256
br i1 %257, label %258, label %242
258: ; preds = %130, %242, %223, %226, %112, %205, %133
%259 = icmp slt i32 %3, %1
br i1 %259, label %404, label %260
260: ; preds = %258
%261 = sext i32 %1 to i64
%262 = add i32 %3, 1
%263 = sub i32 %3, %1
%264 = zext i32 %263 to i64
%265 = add nuw nsw i64 %264, 1
%266 = icmp ult i32 %263, 7
br i1 %266, label %364, label %267
267: ; preds = %260
%268 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %261
%269 = sub i32 %3, %1
%270 = zext i32 %269 to i64
%271 = add nsw i64 %261, %270
%272 = add nsw i64 %271, 1
%273 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %272
%274 = getelementptr i32, i32* %9, i64 %261
%275 = getelementptr i32, i32* %9, i64 %272
%276 = icmp ult i32* %268, %275
%277 = icmp ult i32* %274, %273
%278 = and i1 %276, %277
br i1 %278, label %364, label %279
279: ; preds = %267
%280 = and i64 %265, 8589934584
%281 = add nsw i64 %280, %261
%282 = add nsw i64 %280, -8
%283 = lshr exact i64 %282, 3
%284 = add nuw nsw i64 %283, 1
%285 = and i64 %284, 3
%286 = icmp ult i64 %282, 24
br i1 %286, label %342, label %287
287: ; preds = %279
%288 = and i64 %284, 4611686018427387900
br label %289
289: ; preds = %289, %287
%290 = phi i64 [ 0, %287 ], [ %339, %289 ]
%291 = phi i64 [ 0, %287 ], [ %340, %289 ]
%292 = add i64 %290, %261
%293 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %292
%294 = bitcast i32* %293 to <4 x i32>*
%295 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %294
%296 = getelementptr inbounds i32, i32* %293, i64 4
%297 = bitcast i32* %296 to <4 x i32>*
%298 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %297
%299 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %292
%300 = bitcast i32* %299 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %295, <4 x i32>* %300
%301 = getelementptr inbounds i32, i32* %299, i64 4
%302 = bitcast i32* %301 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %298, <4 x i32>* %302
%303 = or i64 %290, 8
%304 = add i64 %303, %261
%305 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %304
%306 = bitcast i32* %305 to <4 x i32>*
%307 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %306
%308 = getelementptr inbounds i32, i32* %305, i64 4
%309 = bitcast i32* %308 to <4 x i32>*
%310 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %309
%311 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %304
%312 = bitcast i32* %311 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %307, <4 x i32>* %312
%313 = getelementptr inbounds i32, i32* %311, i64 4
%314 = bitcast i32* %313 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %310, <4 x i32>* %314
%315 = or i64 %290, 16
%316 = add i64 %315, %261
%317 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %316
%318 = bitcast i32* %317 to <4 x i32>*
%319 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %318
%320 = getelementptr inbounds i32, i32* %317, i64 4
%321 = bitcast i32* %320 to <4 x i32>*
%322 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %321
%323 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %316
%324 = bitcast i32* %323 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %319, <4 x i32>* %324
%325 = getelementptr inbounds i32, i32* %323, i64 4
%326 = bitcast i32* %325 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %322, <4 x i32>* %326
%327 = or i64 %290, 24
%328 = add i64 %327, %261
%329 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %328
%330 = bitcast i32* %329 to <4 x i32>*
%331 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %330
%332 = getelementptr inbounds i32, i32* %329, i64 4
%333 = bitcast i32* %332 to <4 x i32>*
%334 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %333
%335 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %328
%336 = bitcast i32* %335 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %331, <4 x i32>* %336
%337 = getelementptr inbounds i32, i32* %335, i64 4
%338 = bitcast i32* %337 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %334, <4 x i32>* %338
%339 = add nuw i64 %290, 32
%340 = add i64 %291, 4
%341 = icmp eq i64 %340, %288
br i1 %341, label %342, label %289
342: ; preds = %289, %279
%343 = phi i64 [ 0, %279 ], [ %339, %289 ]
%344 = icmp eq i64 %285, 0
br i1 %344, label %362, label %345
345: ; preds = %342, %345
%346 = phi i64 [ %359, %345 ], [ %343, %342 ]
%347 = phi i64 [ %360, %345 ], [ 0, %342 ]
%348 = add i64 %346, %261
%349 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %348
%350 = bitcast i32* %349 to <4 x i32>*
%351 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %350
%352 = getelementptr inbounds i32, i32* %349, i64 4
%353 = bitcast i32* %352 to <4 x i32>*
%354 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %353
%355 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %348
%356 = bitcast i32* %355 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %351, <4 x i32>* %356
%357 = getelementptr inbounds i32, i32* %355, i64 4
%358 = bitcast i32* %357 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %354, <4 x i32>* %358
%359 = add nuw i64 %346, 8
%360 = add i64 %347, 1
%361 = icmp eq i64 %360, %285
br i1 %361, label %362, label %345
362: ; preds = %345, %342
%363 = icmp eq i64 %265, %280
br i1 %363, label %404, label %364
364: ; preds = %267, %260, %362
%365 = phi i64 [ %261, %267 ], [ %261, %260 ], [ %281, %362 ]
%366 = add i32 %3, 1
%367 = trunc i64 %365 to i32
%368 = sub i32 %366, %367
%369 = sub i32 %3, %367
%370 = and i32 %368, 3
%371 = icmp eq i32 %370, 0
br i1 %371, label %381, label %372
372: ; preds = %364, %372
%373 = phi i64 [ %378, %372 ], [ %365, %364 ]
%374 = phi i32 [ %379, %372 ], [ 0, %364 ]
%375 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %373
%376 = load i32, i32* %375
%377 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %373
store i32 %376, i32* %377
%378 = add nsw i64 %373, 1
%379 = add i32 %374, 1
%380 = icmp eq i32 %379, %370
br i1 %380, label %381, label %372
381: ; preds = %372, %364
%382 = phi i64 [ %365, %364 ], [ %378, %372 ]
%383 = icmp ult i32 %369, 3
br i1 %383, label %404, label %384
384: ; preds = %381, %384
%385 = phi i64 [ %401, %384 ], [ %382, %381 ]
%386 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %385
%387 = load i32, i32* %386
%388 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %385
store i32 %387, i32* %388
%389 = add nsw i64 %385, 1
%390 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %389
%391 = load i32, i32* %390
%392 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %389
store i32 %391, i32* %392
%393 = add nsw i64 %385, 2
%394 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %393
%395 = load i32, i32* %394
%396 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %393
store i32 %395, i32* %396
%397 = add nsw i64 %385, 3
%398 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %397
%399 = load i32, i32* %398
%400 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %397
store i32 %399, i32* %400
%401 = add nsw i64 %385, 4
%402 = trunc i64 %401 to i32
%403 = icmp eq i32 %262, %402
br i1 %403, label %404, label %384
404: ; preds = %381, %384, %362, %258
%405 = tail call i32 @free(i32* %9)
ret void
}