#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 */
void sorter_sqrt_sort_merge_right(int64_t *arr, int L1, int L2, int M) {
  int p0 = L1 + L2 + M - 1, p2 = L1 + L2 - 1, p1 = L1 - 1;
  while (p1 >= 0) {
    if (p2 < L1 || ((*(arr + p1)) - (*(arr + p2))) > 0) {
      arr[p0--] = arr[p1--];
    } else {
      arr[p0--] = arr[p2--];
    }
  }
  if (p2 != p0)
    while (p2 >= L1) {
      arr[p0--] = arr[p2--];
    }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sorter_sqrt_sort_merge_right>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
jl     11cf <sorter_sqrt_sort_merge_right+0xcf>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jl     116d <sorter_sqrt_sort_merge_right+0x6d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
sub    (%rcx,%rdx,8),%rax
cmp    $0x0,%rax
jle    119e <sorter_sqrt_sort_merge_right+0x9e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0xffffffff,%edx
mov    %edx,-0x20(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0xffffffff,%esi
mov    %esi,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
jmp    11ca <sorter_sqrt_sort_merge_right+0xca>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0xffffffff,%edx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0xffffffff,%esi
mov    %esi,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
jmp    1135 <sorter_sqrt_sort_merge_right+0x35>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
je     1222 <sorter_sqrt_sort_merge_right+0x122>
jmp    11e0 <sorter_sqrt_sort_merge_right+0xe0>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jl     121d <sorter_sqrt_sort_merge_right+0x11d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0xffffffff,%edx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0xffffffff,%esi
mov    %esi,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
jmp    11e0 <sorter_sqrt_sort_merge_right+0xe0>
jmp    1222 <sorter_sqrt_sort_merge_right+0x122>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sorter_sqrt_sort_merge_right>:
push   %r14
push   %rbx
lea    (%rdx,%rsi,1),%r8d
add    $0xffffffff,%r8d
add    %esi,%edx
add    %ecx,%edx
add    $0xffffffff,%edx
test   %esi,%esi
jle    1164 <sorter_sqrt_sort_merge_right+0x64>
lea    -0x1(%rsi),%r10d
movslq %edx,%rax
lea    (%rdi,%rax,8),%rax
jmp    1143 <sorter_sqrt_sort_merge_right+0x43>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0xffffffff,%r10d
mov    %rbx,(%rax)
add    $0xfffffffffffffff8,%rax
add    $0xffffffff,%edx
test   %r10d,%r10d
js     1164 <sorter_sqrt_sort_merge_right+0x64>
mov    %r10d,%ebx
mov    (%rdi,%rbx,8),%rbx
cmp    %esi,%r8d
jl     1130 <sorter_sqrt_sort_merge_right+0x30>
movslq %r8d,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,8),%r9
cmp    %r9,%rbx
jg     1130 <sorter_sqrt_sort_merge_right+0x30>
add    $0xffffffff,%r8d
mov    %r9,%rbx
jmp    1134 <sorter_sqrt_sort_merge_right+0x34>
cmp    %edx,%r8d
je     11a5 <sorter_sqrt_sort_merge_right+0xa5>
cmp    %esi,%r8d
jl     11a5 <sorter_sqrt_sort_merge_right+0xa5>
movslq %r8d,%rcx
movslq %esi,%r14
movslq %edx,%r8
mov    %rcx,%rax
sub    %r14,%rax
lea    0x1(%rax),%r9
cmp    $0x4,%r9
jae    11a9 <sorter_sqrt_sort_merge_right+0xa9>
lea    (%rdi,%r8,8),%rax
add    $0x1,%rcx
nop
mov    -0x8(%rdi,%rcx,8),%rdx
mov    %rdx,(%rax)
add    $0xfffffffffffffff8,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
cmp    %r14,%rcx
jg     1190 <sorter_sqrt_sort_merge_right+0x90>
pop    %rbx
pop    %r14
ret
mov    $0x8,%edx
mul    %rdx
lea    (%rdi,%r8,8),%rbx
seto   %dl
mov    %rbx,%rsi
sub    %rax,%rsi
cmp    %rbx,%rsi
ja     1187 <sorter_sqrt_sort_merge_right+0x87>
test   %dl,%dl
jne    1187 <sorter_sqrt_sort_merge_right+0x87>
lea    (%rdi,%rcx,8),%rbx
mov    %rbx,%rsi
sub    %rax,%rsi
cmp    %rbx,%rsi
ja     1187 <sorter_sqrt_sort_merge_right+0x87>
test   %dl,%dl
jne    1187 <sorter_sqrt_sort_merge_right+0x87>
lea    (%r8,%r14,1),%rax
sub    %rcx,%rax
lea    (%rdi,%rax,8),%rax
lea    (%rdi,%rcx,8),%rdx
add    $0x8,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jae    1203 <sorter_sqrt_sort_merge_right+0x103>
lea    (%rdi,%r8,8),%rax
add    $0x8,%rax
lea    (%rdi,%r14,8),%rdx
cmp    %rax,%rdx
jb     1187 <sorter_sqrt_sort_merge_right+0x87>
mov    %r9,%r10
and    $0xfffffffffffffffc,%r10
lea    -0x4(%r10),%rax
mov    %rax,%r11
shr    $0x2,%r11
add    $0x1,%r11
test   %rax,%rax
je     12ad <sorter_sqrt_sort_merge_right+0x1ad>
mov    %r11,%rdx
and    $0xfffffffffffffffe,%rdx
lea    (%rdi,%r8,8),%rbx
add    $0xfffffffffffffff8,%rbx
lea    (%rdi,%rcx,8),%rsi
add    $0xfffffffffffffff8,%rsi
xor    %eax,%eax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movups -0x10(%rsi,%rax,8),%xmm0
movups (%rsi,%rax,8),%xmm1
movups %xmm1,(%rbx,%rax,8)
movups %xmm0,-0x10(%rbx,%rax,8)
movups -0x30(%rsi,%rax,8),%xmm0
movups -0x20(%rsi,%rax,8),%xmm1
movups %xmm1,-0x20(%rbx,%rax,8)
movups %xmm0,-0x30(%rbx,%rax,8)
add    $0xfffffffffffffff8,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%rdx
jne    1240 <sorter_sqrt_sort_merge_right+0x140>
neg    %rax
test   $0x1,%r11b
je     1299 <sorter_sqrt_sort_merge_right+0x199>
mov    %r8,%rdx
sub    %rax,%rdx
mov    %rcx,%rsi
sub    %rax,%rsi
movups -0x18(%rdi,%rsi,8),%xmm0
movups -0x8(%rdi,%rsi,8),%xmm1
movups %xmm1,-0x8(%rdi,%rdx,8)
movups %xmm0,-0x18(%rdi,%rdx,8)
cmp    %r10,%r9
je     11a5 <sorter_sqrt_sort_merge_right+0xa5>
sub    %r10,%r8
sub    %r10,%rcx
jmp    1187 <sorter_sqrt_sort_merge_right+0x87>
xor    %eax,%eax
test   $0x1,%r11b
jne    1279 <sorter_sqrt_sort_merge_right+0x179>
jmp    1299 <sorter_sqrt_sort_merge_right+0x199>

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

LLVM IR (-O2):
define void @sorter_sqrt_sort_merge_right(i64* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = add nsw i32 %2, %1
%6 = add nsw i32 %5, %3
%7 = add nsw i32 %5, -1
%8 = add i32 %6, -1
%9 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %9, label %10, label %39
10: ; preds = %4
%11 = add nsw i32 %1, -1
%12 = sext i32 %8 to i64
br label %13
13: ; preds = %10, %30
%14 = phi i64 [ %12, %10 ], [ %35, %30 ]
%15 = phi i32 [ %11, %10 ], [ %33, %30 ]
%16 = phi i32 [ %7, %10 ], [ %32, %30 ]
%17 = icmp slt i32 %16, %1
%18 = zext i32 %15 to i64
%19 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %18
%20 = load i64, i64* %19
br i1 %17, label %26, label %21
21: ; preds = %13
%22 = sext i32 %16 to i64
%23 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %22
%24 = load i64, i64* %23
%25 = icmp sgt i64 %20, %24
br i1 %25, label %26, label %28
26: ; preds = %13, %21
%27 = add nsw i32 %15, -1
br label %30
28: ; preds = %21
%29 = add nsw i32 %16, -1
br label %30
30: ; preds = %28, %26
%31 = phi i64 [ %24, %28 ], [ %20, %26 ]
%32 = phi i32 [ %29, %28 ], [ %16, %26 ]
%33 = phi i32 [ %15, %28 ], [ %27, %26 ]
%34 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %14
store i64 %31, i64* %34
%35 = add i64 %14, -1
%36 = icmp sgt i32 %33, -1
br i1 %36, label %13, label %37
37: ; preds = %30
%38 = trunc i64 %35 to i32
br label %39
39: ; preds = %37, %4
%40 = phi i32 [ %7, %4 ], [ %32, %37 ]
%41 = phi i32 [ %8, %4 ], [ %38, %37 ]
%42 = icmp eq i32 %40, %41
%43 = icmp slt i32 %40, %1
%44 = or i1 %42, %43
br i1 %44, label %169, label %45
45: ; preds = %39
%46 = sext i32 %40 to i64
%47 = sext i32 %1 to i64
%48 = sext i32 %41 to i64
%49 = add nsw i64 %46, 1
%50 = sub nsw i64 %49, %47
%51 = icmp ult i64 %50, 4
br i1 %51, label %157, label %52
52: ; preds = %45
%53 = sub nsw i64 %46, %47
%54 = getelementptr i64, i64* %0, i64 %48
%55 = call { i64, i1 } @llvm.umul.with.overflow.i64(i64 %53, i64 8)
%56 = extractvalue { i64, i1 } %55, 0
%57 = extractvalue { i64, i1 } %55, 1
%58 = bitcast i64* %54 to i8*
%59 = sub i64 0, %56
%60 = getelementptr i8, i8* %58, i64 %59
%61 = icmp ugt i8* %60, %58
%62 = or i1 %61, %57
%63 = getelementptr i64, i64* %0, i64 %46
%64 = call { i64, i1 } @llvm.umul.with.overflow.i64(i64 %53, i64 8)
%65 = extractvalue { i64, i1 } %64, 0
%66 = extractvalue { i64, i1 } %64, 1
%67 = bitcast i64* %63 to i8*
%68 = sub i64 0, %65
%69 = getelementptr i8, i8* %67, i64 %68
%70 = icmp ugt i8* %69, %67
%71 = or i1 %70, %66
%72 = or i1 %62, %71
br i1 %72, label %157, label %73
73: ; preds = %52
%74 = add nsw i64 %48, %47
%75 = sub nsw i64 %74, %46
%76 = getelementptr i64, i64* %0, i64 %75
%77 = add nsw i64 %48, 1
%78 = getelementptr i64, i64* %0, i64 %77
%79 = getelementptr i64, i64* %0, i64 %47
%80 = add nsw i64 %46, 1
%81 = getelementptr i64, i64* %0, i64 %80
%82 = icmp ult i64* %76, %81
%83 = icmp ult i64* %79, %78
%84 = and i1 %82, %83
br i1 %84, label %157, label %85
85: ; preds = %73
%86 = and i64 %50, -4
%87 = sub nsw i64 %48, %86
%88 = sub nsw i64 %46, %86
%89 = add nsw i64 %86, -4
%90 = lshr exact i64 %89, 2
%91 = add nuw nsw i64 %90, 1
%92 = and i64 %91, 1
%93 = icmp eq i64 %89, 0
br i1 %93, label %135, label %94
94: ; preds = %85
%95 = and i64 %91, 9223372036854775806
br label %96
96: ; preds = %96, %94
%97 = phi i64 [ 0, %94 ], [ %132, %96 ]
%98 = phi i64 [ 0, %94 ], [ %133, %96 ]
%99 = sub i64 %48, %97
%100 = sub i64 %46, %97
%101 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %100
%102 = getelementptr inbounds i64, i64* %101, i64 -1
%103 = bitcast i64* %102 to <2 x i64>*
%104 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %103
%105 = getelementptr inbounds i64, i64* %101, i64 -2
%106 = getelementptr inbounds i64, i64* %105, i64 -1
%107 = bitcast i64* %106 to <2 x i64>*
%108 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %107
%109 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %99
%110 = getelementptr inbounds i64, i64* %109, i64 -1
%111 = bitcast i64* %110 to <2 x i64>*
store <2 x i64> %104, <2 x i64>* %111
%112 = getelementptr inbounds i64, i64* %109, i64 -2
%113 = getelementptr inbounds i64, i64* %112, i64 -1
%114 = bitcast i64* %113 to <2 x i64>*
store <2 x i64> %108, <2 x i64>* %114
%115 = or i64 %97, 4
%116 = sub i64 %48, %115
%117 = sub i64 %46, %115
%118 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %117
%119 = getelementptr inbounds i64, i64* %118, i64 -1
%120 = bitcast i64* %119 to <2 x i64>*
%121 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %120
%122 = getelementptr inbounds i64, i64* %118, i64 -2
%123 = getelementptr inbounds i64, i64* %122, i64 -1
%124 = bitcast i64* %123 to <2 x i64>*
%125 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %124
%126 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %116
%127 = getelementptr inbounds i64, i64* %126, i64 -1
%128 = bitcast i64* %127 to <2 x i64>*
store <2 x i64> %121, <2 x i64>* %128
%129 = getelementptr inbounds i64, i64* %126, i64 -2
%130 = getelementptr inbounds i64, i64* %129, i64 -1
%131 = bitcast i64* %130 to <2 x i64>*
store <2 x i64> %125, <2 x i64>* %131
%132 = add nuw i64 %97, 8
%133 = add i64 %98, 2
%134 = icmp eq i64 %133, %95
br i1 %134, label %135, label %96
135: ; preds = %96, %85
%136 = phi i64 [ 0, %85 ], [ %132, %96 ]
%137 = icmp eq i64 %92, 0
br i1 %137, label %155, label %138
138: ; preds = %135
%139 = sub i64 %48, %136
%140 = sub i64 %46, %136
%141 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %140
%142 = getelementptr inbounds i64, i64* %141, i64 -1
%143 = bitcast i64* %142 to <2 x i64>*
%144 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %143
%145 = getelementptr inbounds i64, i64* %141, i64 -2
%146 = getelementptr inbounds i64, i64* %145, i64 -1
%147 = bitcast i64* %146 to <2 x i64>*
%148 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %147
%149 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %139
%150 = getelementptr inbounds i64, i64* %149, i64 -1
%151 = bitcast i64* %150 to <2 x i64>*
store <2 x i64> %144, <2 x i64>* %151
%152 = getelementptr inbounds i64, i64* %149, i64 -2
%153 = getelementptr inbounds i64, i64* %152, i64 -1
%154 = bitcast i64* %153 to <2 x i64>*
store <2 x i64> %148, <2 x i64>* %154
br label %155
155: ; preds = %135, %138
%156 = icmp eq i64 %50, %86
br i1 %156, label %169, label %157
157: ; preds = %73, %52, %45, %155
%158 = phi i64 [ %48, %73 ], [ %48, %52 ], [ %48, %45 ], [ %87, %155 ]
%159 = phi i64 [ %46, %73 ], [ %46, %52 ], [ %46, %45 ], [ %88, %155 ]
br label %160
160: ; preds = %157, %160
%161 = phi i64 [ %166, %160 ], [ %158, %157 ]
%162 = phi i64 [ %163, %160 ], [ %159, %157 ]
%163 = add nsw i64 %162, -1
%164 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %162
%165 = load i64, i64* %164
%166 = add nsw i64 %161, -1
%167 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %161
store i64 %165, i64* %167
%168 = icmp sgt i64 %162, %47
br i1 %168, label %160, label %169
169: ; preds = %160, %155, %39
ret void
}