char *merge(char *a, char *b, int (*cmp)(const void *, const void *),
            int offset) {
  char *ptr, *head;
  if (a == 0) {
    head = b;
  } else if (b == 0) {
    head = a;
  } else {
    if ((*cmp)(a, b) < 0) {
      ptr = a;
      a = (*(char **)(((char *)a) + offset));
    } else {
      ptr = b;
      b = (*(char **)(((char *)b) + offset));
    }
    head = ptr;
    while (a && b) {
      if ((*cmp)(a, b) < 0) {
        (*(char **)(((char *)ptr) + offset)) = a;
        ptr = a;
        a = (*(char **)(((char *)a) + offset));
      } else {
        (*(char **)(((char *)ptr) + offset)) = b;
        ptr = b;
        b = (*(char **)(((char *)b) + offset));
      }
    }
    if (a)
      (*(char **)(((char *)ptr) + offset)) = a;
    else
      (*(char **)(((char *)ptr) + offset)) = b;
  }
  return head;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<merge>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x8(%rbp)
jne    112f <merge+0x2f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1271 <merge+0x171>
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    1147 <merge+0x47>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    126c <merge+0x16c>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   *%rax
cmp    $0x0,%eax
jge    117b <merge+0x7b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    1193 <merge+0x93>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmpq   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    %al,-0x31(%rbp)
je     11b6 <merge+0xb6>
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
setne  %al
mov    %al,-0x31(%rbp)
mov    -0x31(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11c6 <merge+0xc6>
jmp    1237 <merge+0x137>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   *%rax
cmp    $0x0,%eax
jge    120a <merge+0x10a>
mov    -0x8(%rbp),%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    1232 <merge+0x132>
mov    -0x10(%rbp),%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
jmp    119b <merge+0x9b>
cmpq   $0x0,-0x8(%rbp)
je     1257 <merge+0x157>
mov    -0x8(%rbp),%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,1)
jmp    1267 <merge+0x167>
mov    -0x10(%rbp),%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,1)
jmp    126c <merge+0x16c>
jmp    1271 <merge+0x171>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<merge>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rsi,%r13
test   %rdi,%rdi
je     11b8 <merge+0xb8>
mov    %rdi,%rbp
test   %r13,%r13
je     11bb <merge+0xbb>
mov    %ecx,%ebx
mov    %rdx,%r15
mov    %rbp,%rdi
mov    %r13,%rsi
call   *%rdx
movslq %ebx,%r14
test   %eax,%eax
js     1144 <merge+0x44>
mov    0x0(%r13,%r14,1),%rbx
mov    %rbp,%r12
mov    %r13,%rbp
jmp    114c <merge+0x4c>
mov    0x0(%rbp,%r14,1),%r12
mov    %r13,%rbx
test   %r12,%r12
setne  %dl
je     11a4 <merge+0xa4>
test   %rbx,%rbx
je     11a4 <merge+0xa4>
mov    %rbp,%r13
nopl   0x0(%rax)
mov    %r12,%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   *%r15
test   %eax,%eax
js     1180 <merge+0x80>
mov    %rbx,0x0(%rbp,%r14,1)
mov    (%rbx,%r14,1),%rax
mov    %r12,%rcx
mov    %rbx,%rbp
jmp    118f <merge+0x8f>
xchg   %ax,%ax
mov    %r12,0x0(%rbp,%r14,1)
mov    (%r12,%r14,1),%rcx
mov    %rbx,%rax
mov    %r12,%rbp
test   %rcx,%rcx
setne  %dl
je     11ad <merge+0xad>
mov    %rcx,%r12
mov    %rax,%rbx
test   %rax,%rax
jne    1160 <merge+0x60>
jmp    11ad <merge+0xad>
mov    %rbx,%rax
mov    %r12,%rcx
mov    %rbp,%r13
test   %dl,%dl
cmovne %rcx,%rax
mov    %rax,0x0(%rbp,%r14,1)
mov    %r13,%rbp
mov    %rbp,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i8* @merge(i8* %0, i8* %1, i32 (i8*, i8*)* %2, i32 %3) {
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32 (i8*, i8*)*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i8*
%10 = alloca i8*
store i8* %0, i8** %5
store i8* %1, i8** %6
store i32 (i8*, i8*)* %2, i32 (i8*, i8*)** %7
store i32 %3, i32* %8
%11 = load i8*, i8** %5
%12 = icmp eq i8* %11, null
br i1 %12, label %13, label %15
13: ; preds = %4
%14 = load i8*, i8** %6
store i8* %14, i8** %10
br label %106
15: ; preds = %4
%16 = load i8*, i8** %6
%17 = icmp eq i8* %16, null
br i1 %17, label %18, label %20
18: ; preds = %15
%19 = load i8*, i8** %5
store i8* %19, i8** %10
br label %105
20: ; preds = %15
%21 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %7
%22 = load i8*, i8** %5
%23 = load i8*, i8** %6
%24 = call i32 %21(i8* %22, i8* %23)
%25 = icmp slt i32 %24, 0
br i1 %25, label %26, label %34
26: ; preds = %20
%27 = load i8*, i8** %5
store i8* %27, i8** %9
%28 = load i8*, i8** %5
%29 = load i32, i32* %8
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 %30
%32 = bitcast i8* %31 to i8**
%33 = load i8*, i8** %32
store i8* %33, i8** %5
br label %42
34: ; preds = %20
%35 = load i8*, i8** %6
store i8* %35, i8** %9
%36 = load i8*, i8** %6
%37 = load i32, i32* %8
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %36, i64 %38
%40 = bitcast i8* %39 to i8**
%41 = load i8*, i8** %40
store i8* %41, i8** %6
br label %42
42: ; preds = %34, %26
%43 = load i8*, i8** %9
store i8* %43, i8** %10
br label %44
44: ; preds = %86, %42
%45 = load i8*, i8** %5
%46 = icmp ne i8* %45, null
br i1 %46, label %47, label %50
47: ; preds = %44
%48 = load i8*, i8** %6
%49 = icmp ne i8* %48, null
br label %50
50: ; preds = %47, %44
%51 = phi i1 [ false, %44 ], [ %49, %47 ]
br i1 %51, label %52, label %87
52: ; preds = %50
%53 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %7
%54 = load i8*, i8** %5
%55 = load i8*, i8** %6
%56 = call i32 %53(i8* %54, i8* %55)
%57 = icmp slt i32 %56, 0
br i1 %57, label %58, label %72
58: ; preds = %52
%59 = load i8*, i8** %5
%60 = load i8*, i8** %9
%61 = load i32, i32* %8
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i8, i8* %60, i64 %62
%64 = bitcast i8* %63 to i8**
store i8* %59, i8** %64
%65 = load i8*, i8** %5
store i8* %65, i8** %9
%66 = load i8*, i8** %5
%67 = load i32, i32* %8
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i8, i8* %66, i64 %68
%70 = bitcast i8* %69 to i8**
%71 = load i8*, i8** %70
store i8* %71, i8** %5
br label %86
72: ; preds = %52
%73 = load i8*, i8** %6
%74 = load i8*, i8** %9
%75 = load i32, i32* %8
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i8, i8* %74, i64 %76
%78 = bitcast i8* %77 to i8**
store i8* %73, i8** %78
%79 = load i8*, i8** %6
store i8* %79, i8** %9
%80 = load i8*, i8** %6
%81 = load i32, i32* %8
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i8, i8* %80, i64 %82
%84 = bitcast i8* %83 to i8**
%85 = load i8*, i8** %84
store i8* %85, i8** %6
br label %86
86: ; preds = %72, %58
br label %44
87: ; preds = %50
%88 = load i8*, i8** %5
%89 = icmp ne i8* %88, null
br i1 %89, label %90, label %97
90: ; preds = %87
%91 = load i8*, i8** %5
%92 = load i8*, i8** %9
%93 = load i32, i32* %8
%94 = sext i32 %93 to i64
%95 = getelementptr inbounds i8, i8* %92, i64 %94
%96 = bitcast i8* %95 to i8**
store i8* %91, i8** %96
br label %104
97: ; preds = %87
%98 = load i8*, i8** %6
%99 = load i8*, i8** %9
%100 = load i32, i32* %8
%101 = sext i32 %100 to i64
%102 = getelementptr inbounds i8, i8* %99, i64 %101
%103 = bitcast i8* %102 to i8**
store i8* %98, i8** %103
br label %104
104: ; preds = %97, %90
br label %105
105: ; preds = %104, %18
br label %106
106: ; preds = %105, %13
%107 = load i8*, i8** %10
ret i8* %107
}

LLVM IR (-O2):
define i8* @merge(i8* %0, i8* %1, i32 (i8*, i8*)* nocapture %2, i32 %3) {
%5 = icmp eq i8* %0, null
br i1 %5, label %61, label %6
6: ; preds = %4
%7 = icmp eq i8* %1, null
br i1 %7, label %61, label %8
8: ; preds = %6
%9 = tail call i32 %2(i8* %0, i8* %1)
%10 = icmp slt i32 %9, 0
%11 = sext i32 %3 to i64
br i1 %10, label %12, label %16
12: ; preds = %8
%13 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %11
%14 = bitcast i8* %13 to i8**
%15 = load i8*, i8** %14
br label %20
16: ; preds = %8
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %11
%18 = bitcast i8* %17 to i8**
%19 = load i8*, i8** %18
br label %20
20: ; preds = %16, %12
%21 = phi i8* [ %1, %12 ], [ %19, %16 ]
%22 = phi i8* [ %15, %12 ], [ %0, %16 ]
%23 = phi i8* [ %0, %12 ], [ %1, %16 ]
%24 = icmp ne i8* %22, null
%25 = icmp ne i8* %21, null
%26 = select i1 %24, i1 %25, i1 false
br i1 %26, label %27, label %52
27: ; preds = %20
%28 = sext i32 %3 to i64
br label %29
29: ; preds = %27, %45
%30 = phi i8* [ %23, %27 ], [ %48, %45 ]
%31 = phi i8* [ %22, %27 ], [ %47, %45 ]
%32 = phi i8* [ %21, %27 ], [ %46, %45 ]
%33 = tail call i32 %2(i8* %31, i8* %32)
%34 = icmp slt i32 %33, 0
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 %28
%36 = bitcast i8* %35 to i8**
br i1 %34, label %37, label %41
37: ; preds = %29
store i8* %31, i8** %36
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %31, i64 %28
%39 = bitcast i8* %38 to i8**
%40 = load i8*, i8** %39
br label %45
41: ; preds = %29
store i8* %32, i8** %36
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %32, i64 %28
%43 = bitcast i8* %42 to i8**
%44 = load i8*, i8** %43
br label %45
45: ; preds = %41, %37
%46 = phi i8* [ %32, %37 ], [ %44, %41 ]
%47 = phi i8* [ %40, %37 ], [ %31, %41 ]
%48 = phi i8* [ %31, %37 ], [ %32, %41 ]
%49 = icmp ne i8* %47, null
%50 = icmp ne i8* %46, null
%51 = select i1 %49, i1 %50, i1 false
br i1 %51, label %29, label %52
52: ; preds = %45, %20
%53 = phi i8* [ %21, %20 ], [ %46, %45 ]
%54 = phi i8* [ %22, %20 ], [ %47, %45 ]
%55 = phi i8* [ %23, %20 ], [ %48, %45 ]
%56 = phi i1 [ %24, %20 ], [ %49, %45 ]
%57 = sext i32 %3 to i64
%58 = getelementptr inbounds i8, i8* %55, i64 %57
%59 = bitcast i8* %58 to i8**
%60 = select i1 %56, i8* %54, i8* %53
store i8* %60, i8** %59
br label %61
61: ; preds = %52, %6, %4
%62 = phi i8* [ %1, %4 ], [ %0, %6 ], [ %23, %52 ]
ret i8* %62
}