#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*/ doMerge(int *, int, int, int);
void mergeSort(int *data, int size) {
  for (int gap = 1; gap < size; gap *= 2) {
    int left = 0;
    for (; left + 2 * gap - 1 < size; left += 2 * gap) {
      int midd = left + gap - 1;
      int right = left + 2 * gap - 1;
      doMerge(data, left, midd, right);
    }
    if (left + gap - 1 < size) {
      int midd = left + gap - 1;
      int right = size - 1;
      doMerge(data, left, midd, right);
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mergeSort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11dc <mergeSort+0xcc>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    %ecx,%eax
sub    $0x1,%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1190 <mergeSort+0x80>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    %ecx,%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <doMerge@plt>
mov    -0x10(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1139 <mergeSort+0x29>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11c9 <mergeSort+0xb9>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x24(%rbp),%ecx
call   1030 <doMerge@plt>
jmp    11ce <mergeSort+0xbe>
mov    -0x10(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1126 <mergeSort+0x16>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mergeSort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
cmp    $0x2,%esi
jl     119e <mergeSort+0x8e>
mov    %esi,%r13d
mov    %rdi,%r14
lea    -0x1(%r13),%eax
mov    %eax,0x4(%rsp)
mov    $0x1,%r12d
jmp    1148 <mergeSort+0x38>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebx,%r12d
cmp    %r13d,%ebx
jge    119e <mergeSort+0x8e>
lea    (%r12,%r12,1),%ebx
xor    %ebp,%ebp
cmp    %r13d,%ebx
jg     117f <mergeSort+0x6f>
lea    -0x1(%r12),%r15d
xor    %esi,%esi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%rbx,%rsi,1),%ebp
lea    (%rbx,%rsi,1),%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
lea    (%r15,%rsi,1),%edx
mov    %r14,%rdi
call   1030 <doMerge@plt>
lea    (%rbx,%rbp,1),%eax
mov    %ebp,%esi
cmp    %r13d,%eax
jle    1160 <mergeSort+0x50>
add    %ebp,%r12d
cmp    %r13d,%r12d
jg     1140 <mergeSort+0x30>
add    $0xffffffff,%r12d
mov    %r14,%rdi
mov    %ebp,%esi
mov    %r12d,%edx
mov    0x4(%rsp),%ecx
call   1030 <doMerge@plt>
jmp    1140 <mergeSort+0x30>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @mergeSort(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 1, i32* %5
br label %11
11: ; preds = %64, %2
%12 = load i32, i32* %5
%13 = load i32, i32* %4
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %67
15: ; preds = %11
store i32 0, i32* %6
br label %16
16: ; preds = %39, %15
%17 = load i32, i32* %6
%18 = load i32, i32* %5
%19 = mul nsw i32 2, %18
%20 = add nsw i32 %17, %19
%21 = sub nsw i32 %20, 1
%22 = load i32, i32* %4
%23 = icmp slt i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %44
24: ; preds = %16
%25 = load i32, i32* %6
%26 = load i32, i32* %5
%27 = add nsw i32 %25, %26
%28 = sub nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %7
%29 = load i32, i32* %6
%30 = load i32, i32* %5
%31 = mul nsw i32 2, %30
%32 = add nsw i32 %29, %31
%33 = sub nsw i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %8
%34 = load i32*, i32** %3
%35 = load i32, i32* %6
%36 = load i32, i32* %7
%37 = load i32, i32* %8
%38 = call i32 @doMerge(i32* %34, i32 %35, i32 %36, i32 %37)
br label %39
39: ; preds = %24
%40 = load i32, i32* %5
%41 = mul nsw i32 2, %40
%42 = load i32, i32* %6
%43 = add nsw i32 %42, %41
store i32 %43, i32* %6
br label %16
44: ; preds = %16
%45 = load i32, i32* %6
%46 = load i32, i32* %5
%47 = add nsw i32 %45, %46
%48 = sub nsw i32 %47, 1
%49 = load i32, i32* %4
%50 = icmp slt i32 %48, %49
br i1 %50, label %51, label %63
51: ; preds = %44
%52 = load i32, i32* %6
%53 = load i32, i32* %5
%54 = add nsw i32 %52, %53
%55 = sub nsw i32 %54, 1
store i32 %55, i32* %9
%56 = load i32, i32* %4
%57 = sub nsw i32 %56, 1
store i32 %57, i32* %10
%58 = load i32*, i32** %3
%59 = load i32, i32* %6
%60 = load i32, i32* %9
%61 = load i32, i32* %10
%62 = call i32 @doMerge(i32* %58, i32 %59, i32 %60, i32 %61)
br label %63
63: ; preds = %51, %44
br label %64
64: ; preds = %63
%65 = load i32, i32* %5
%66 = mul nsw i32 %65, 2
store i32 %66, i32* %5
br label %11
67: ; preds = %11
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @mergeSort(i32* %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %3, label %4, label %10
4: ; preds = %2
%5 = add nsw i32 %1, -1
br label %6
6: ; preds = %4, %27
%7 = phi i32 [ 1, %4 ], [ %8, %27 ]
%8 = shl nsw i32 %7, 1
%9 = icmp sgt i32 %8, %1
br i1 %9, label %20, label %11
10: ; preds = %27, %2
ret void
11: ; preds = %6, %11
%12 = phi i32 [ %18, %11 ], [ %8, %6 ]
%13 = phi i32 [ %12, %11 ], [ 0, %6 ]
%14 = add nsw i32 %12, -1
%15 = add nsw i32 %13, %7
%16 = add nsw i32 %15, -1
%17 = tail call i32 @doMerge(i32* %0, i32 %13, i32 %16, i32 %14)
%18 = add nsw i32 %12, %8
%19 = icmp sgt i32 %18, %1
br i1 %19, label %20, label %11
20: ; preds = %11, %6
%21 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %12, %11 ]
%22 = add nsw i32 %21, %7
%23 = icmp sgt i32 %22, %1
br i1 %23, label %27, label %24
24: ; preds = %20
%25 = add nsw i32 %22, -1
%26 = tail call i32 @doMerge(i32* %0, i32 %21, i32 %25, i32 %5)
br label %27
27: ; preds = %24, %20
%28 = icmp slt i32 %8, %1
br i1 %28, label %6, label %10
}