#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 INT_MAX;
long *calloc(int, int);
int /*<<< orphan*/ free(long *);
void multimerge(long int **arrays, int *arraysizes, int number_of_arrays,
                long int *output) {
  int i = 0;
  int j = 0;
  int min;
  int minposition;
  long int *cursor = calloc(number_of_arrays, sizeof(long int));
  if (cursor == NULL)
    return;
  while (1) {
    min = INT_MAX;
    minposition = -1;
    for (j = 0; j < number_of_arrays; ++j) {
      if (cursor[j] < arraysizes[j] && arrays[j][cursor[j]] < min) {
        min = arrays[j][cursor[j]];
        minposition = j;
      }
    }
    if (minposition == -1)
      break;
    output[i++] = min;
    cursor[minposition]++;
  }
  free(cursor);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<multimerge>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%edi
mov    $0x8,%esi
call   1040 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x38(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x38(%rbp)
jne    1166 <multimerge+0x46>
jmp    125e <multimerge+0x13e>
jmp    116b <multimerge+0x4b>
mov    0x2e76(%rip),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1213 <multimerge+0xf3>
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x28(%rbp),%rdx
movslq (%rcx,%rdx,4),%rcx
cmp    %rcx,%rax
jge    1200 <multimerge+0xe0>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
movslq -0x28(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,8),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
cmp    %rcx,%rax
jge    1200 <multimerge+0xe0>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
movslq -0x28(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,8),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1205 <multimerge+0xe5>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1185 <multimerge+0x65>
cmpl   $0xffffffff,-0x30(%rbp)
jne    1222 <multimerge+0x102>
jmp    1255 <multimerge+0x135>
movslq -0x2c(%rbp),%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x24(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
jmp    116b <multimerge+0x4b>
mov    -0x38(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<multimerge>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %rcx,%r14
mov    %edx,%r15d
mov    %rsi,%rbx
mov    %rdi,%r12
mov    %edx,%edi
mov    $0x8,%esi
call   1040 <calloc@plt>
test   %rax,%rax
je     1233 <multimerge+0x113>
test   %r15d,%r15d
jle    1223 <multimerge+0x103>
mov    0x2e8f(%rip),%rcx
mov    (%rcx),%r8d
mov    %r15d,%r9d
mov    %r9d,%r11d
and    $0xfffffffe,%r11d
xor    %r10d,%r10d
nopl   0x0(%rax)
mov    $0xffffffff,%ecx
xor    %edi,%edi
mov    %r8d,%edx
cmp    $0x1,%r15d
jne    11d9 <multimerge+0xb9>
test   $0x1,%r9b
je     11a7 <multimerge+0x87>
mov    (%rax,%rdi,8),%rbp
movslq (%rbx,%rdi,4),%rsi
cmp    %rsi,%rbp
jge    11a7 <multimerge+0x87>
mov    (%r12,%rdi,8),%rsi
mov    (%rsi,%rbp,8),%rsi
movslq %edx,%rdx
cmp    %rdx,%rsi
cmovl  %esi,%edx
cmovl  %edi,%ecx
cmp    $0xffffffff,%ecx
je     1223 <multimerge+0x103>
movslq %edx,%rdx
mov    %rdx,(%r14,%r10,8)
add    $0x1,%r10
movslq %ecx,%rcx
addq   $0x1,(%rax,%rcx,8)
test   %r15d,%r15d
jg     1170 <multimerge+0x50>
jmp    1223 <multimerge+0x103>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x2,%rdi
cmp    %rdi,%r11
je     1180 <multimerge+0x60>
mov    (%rax,%rdi,8),%rbp
movslq (%rbx,%rdi,4),%rsi
cmp    %rsi,%rbp
jge    11fa <multimerge+0xda>
mov    (%r12,%rdi,8),%rsi
mov    (%rsi,%rbp,8),%rsi
movslq %edx,%rdx
cmp    %rdx,%rsi
cmovl  %esi,%edx
cmovl  %edi,%ecx
mov    0x8(%rax,%rdi,8),%rbp
movslq 0x4(%rbx,%rdi,4),%rsi
cmp    %rsi,%rbp
jge    11d0 <multimerge+0xb0>
mov    0x8(%r12,%rdi,8),%rsi
mov    (%rsi,%rbp,8),%rsi
movslq %edx,%rdx
lea    0x1(%rdi),%ebp
cmp    %rdx,%rsi
cmovl  %esi,%edx
cmovl  %ebp,%ecx
jmp    11d0 <multimerge+0xb0>
mov    %rax,%rdi
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <free@plt>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
@INT_MAX = global i32 0
define void @multimerge(i64** nocapture %0, i32* nocapture %1, i32 %2, i64* nocapture writeonly %3) {
%5 = tail call i64* @calloc(i32 %2, i32 8)
%6 = icmp eq i64* %5, null
br i1 %6, label %105, label %7
7: ; preds = %4
%8 = load i32, i32* @INT_MAX
%9 = icmp sgt i32 %2, 0
%10 = zext i32 %2 to i64
br i1 %9, label %11, label %103
11: ; preds = %7
%12 = and i64 %10, 1
%13 = icmp eq i32 %2, 1
%14 = and i64 %10, 4294967294
%15 = icmp eq i64 %12, 0
br label %16
16: ; preds = %11, %95
%17 = phi i64 [ %97, %95 ], [ 0, %11 ]
br i1 %13, label %67, label %18
18: ; preds = %16, %61
%19 = phi i64 [ %64, %61 ], [ 0, %16 ]
%20 = phi i32 [ %63, %61 ], [ -1, %16 ]
%21 = phi i32 [ %62, %61 ], [ %8, %16 ]
%22 = phi i64 [ %65, %61 ], [ 0, %16 ]
%23 = getelementptr inbounds i64, i64* %5, i64 %19
%24 = load i64, i64* %23
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %19
%26 = load i32, i32* %25
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = icmp slt i64 %24, %27
br i1 %28, label %29, label %40
29: ; preds = %18
%30 = getelementptr inbounds i64*, i64** %0, i64 %19
%31 = load i64*, i64** %30
%32 = getelementptr inbounds i64, i64* %31, i64 %24
%33 = load i64, i64* %32
%34 = sext i32 %21 to i64
%35 = icmp slt i64 %33, %34
%36 = trunc i64 %33 to i32
%37 = select i1 %35, i32 %36, i32 %21
%38 = trunc i64 %19 to i32
%39 = select i1 %35, i32 %38, i32 %20
br label %40
40: ; preds = %29, %18
%41 = phi i32 [ %21, %18 ], [ %37, %29 ]
%42 = phi i32 [ %20, %18 ], [ %39, %29 ]
%43 = or i64 %19, 1
%44 = getelementptr inbounds i64, i64* %5, i64 %43
%45 = load i64, i64* %44
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %43
%47 = load i32, i32* %46
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = icmp slt i64 %45, %48
br i1 %49, label %50, label %61
50: ; preds = %40
%51 = getelementptr inbounds i64*, i64** %0, i64 %43
%52 = load i64*, i64** %51
%53 = getelementptr inbounds i64, i64* %52, i64 %45
%54 = load i64, i64* %53
%55 = sext i32 %41 to i64
%56 = icmp slt i64 %54, %55
%57 = trunc i64 %54 to i32
%58 = select i1 %56, i32 %57, i32 %41
%59 = trunc i64 %43 to i32
%60 = select i1 %56, i32 %59, i32 %42
br label %61
61: ; preds = %50, %40
%62 = phi i32 [ %41, %40 ], [ %58, %50 ]
%63 = phi i32 [ %42, %40 ], [ %60, %50 ]
%64 = add nuw nsw i64 %19, 2
%65 = add i64 %22, 2
%66 = icmp eq i64 %65, %14
br i1 %66, label %67, label %18
67: ; preds = %61, %16
%68 = phi i32 [ undef, %16 ], [ %62, %61 ]
%69 = phi i32 [ undef, %16 ], [ %63, %61 ]
%70 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %64, %61 ]
%71 = phi i32 [ -1, %16 ], [ %63, %61 ]
%72 = phi i32 [ %8, %16 ], [ %62, %61 ]
br i1 %15, label %91, label %73
73: ; preds = %67
%74 = getelementptr inbounds i64, i64* %5, i64 %70
%75 = load i64, i64* %74
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %70
%77 = load i32, i32* %76
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = icmp slt i64 %75, %78
br i1 %79, label %80, label %91
80: ; preds = %73
%81 = getelementptr inbounds i64*, i64** %0, i64 %70
%82 = load i64*, i64** %81
%83 = getelementptr inbounds i64, i64* %82, i64 %75
%84 = load i64, i64* %83
%85 = sext i32 %72 to i64
%86 = icmp slt i64 %84, %85
%87 = trunc i64 %84 to i32
%88 = select i1 %86, i32 %87, i32 %72
%89 = trunc i64 %70 to i32
%90 = select i1 %86, i32 %89, i32 %71
br label %91
91: ; preds = %73, %80, %67
%92 = phi i32 [ %68, %67 ], [ %72, %73 ], [ %88, %80 ]
%93 = phi i32 [ %69, %67 ], [ %71, %73 ], [ %90, %80 ]
%94 = icmp eq i32 %93, -1
br i1 %94, label %103, label %95
95: ; preds = %91
%96 = sext i32 %92 to i64
%97 = add nuw i64 %17, 1
%98 = getelementptr inbounds i64, i64* %3, i64 %17
store i64 %96, i64* %98
%99 = sext i32 %93 to i64
%100 = getelementptr inbounds i64, i64* %5, i64 %99
%101 = load i64, i64* %100
%102 = add nsw i64 %101, 1
store i64 %102, i64* %100
br i1 %9, label %16, label %103
103: ; preds = %91, %95, %7
%104 = tail call i32 @free(i64* %5)
br label %105
105: ; preds = %4, %103
ret void
}