#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 *);
int *malloc(int);
int *merge(int *a, unsigned left, unsigned right) {
  unsigned i, j, k, mid;
  int *tmp;
  if (!(tmp = malloc(sizeof(*tmp) * (right - left + 1))))
    return NULL;
  mid = left + (right - left) / 2;
  i = left, j = mid + 1, k = 0;
  while (i <= mid && j <= right)
    tmp[k++] = a[i] < a[j] ? a[i++] : a[j++];
  while (i <= mid)
    tmp[k++] = a[i++];
  while (j <= right)
    tmp[k++] = a[j++];
  for (i = left, j = 0; j < k; ++i, ++j)
    a[i] = tmp[j];
  free(tmp);
  return a;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<merge>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,%eax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
jne    1163 <merge+0x43>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    12f1 <merge+0x1d1>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
shr    $0x1,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x28(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x31(%rbp)
ja     11a7 <merge+0x87>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
setbe  %al
mov    %al,-0x31(%rbp)
mov    -0x31(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11b7 <merge+0x97>
jmp    1220 <merge+0x100>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x20(%rbp),%edx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11ed <merge+0xcd>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
mov    %ecx,%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    1204 <merge+0xe4>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x20(%rbp)
mov    %ecx,%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%edx
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x24(%rbp)
mov    %ecx,%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    118a <merge+0x6a>
jmp    1225 <merge+0x105>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
ja     125e <merge+0x13e>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
mov    %ecx,%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x24(%rbp)
mov    %ecx,%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1225 <merge+0x105>
jmp    1263 <merge+0x143>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
ja     129c <merge+0x17c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x20(%rbp)
mov    %ecx,%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x24(%rbp)
mov    %ecx,%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1263 <merge+0x143>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jae    12e0 <merge+0x1c0>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    12a9 <merge+0x189>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%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
sub    $0x18,%rsp
mov    %edx,%r13d
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r14
mov    %edx,%ebx
sub    %esi,%ebx
lea    0x4(,%rbx,4),%edi
call   1040 <malloc@plt>
xor    %r8d,%r8d
test   %rax,%rax
je     1251 <merge+0x131>
shr    %ebx
mov    %ebx,%r10d
add    %r15d,%r10d
lea    (%rbx,%r15,1),%r9d
add    $0x1,%r9d
mov    %r9d,%edx
mov    %r15d,%edi
cmp    %r15d,%r10d
jb     11b8 <merge+0x98>
cmp    %r13d,%r9d
ja     11b8 <merge+0x98>
xor    %r8d,%r8d
mov    %r15d,%edi
mov    %r9d,%edx
nopl   0x0(%rax)
mov    %edx,%esi
mov    %edi,%ebp
mov    %edi,%edx
mov    (%r14,%rdx,4),%ebx
mov    %esi,%edx
mov    (%r14,%rdx,4),%ecx
xor    %edi,%edi
xor    %edx,%edx
cmp    %ecx,%ebx
setl   %dil
setge  %dl
cmovl  %ebx,%ecx
add    %esi,%edx
add    %ebp,%edi
mov    %r8d,%esi
add    $0x1,%r8d
mov    %ecx,(%rax,%rsi,4)
cmp    %r10d,%edi
ja     11b8 <merge+0x98>
cmp    %r13d,%edx
jbe    1180 <merge+0x60>
cmp    %r10d,%edi
ja     11f8 <merge+0xd8>
lea    0x1(%rdi),%ebx
cmp    %ebx,%r9d
mov    %ebx,%ecx
cmova  %r9d,%ecx
sub    %edi,%ecx
cmp    $0x8,%ecx
jae    12a0 <merge+0x180>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %edi,%ecx
add    $0x1,%edi
mov    (%r14,%rcx,4),%ecx
mov    %r8d,%esi
add    $0x1,%r8d
mov    %ecx,(%rax,%rsi,4)
cmp    %r10d,%edi
jbe    11e0 <merge+0xc0>
cmp    %r13d,%edx
ja     1238 <merge+0x118>
lea    0x1(%rdx),%edi
lea    0x1(%r13),%esi
cmp    %esi,%edi
mov    %esi,%r10d
cmova  %edi,%r10d
sub    %edx,%r10d
cmp    $0x8,%r10d
jae    1385 <merge+0x265>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edx,%ecx
add    $0x1,%edx
mov    (%r14,%rcx,4),%ecx
mov    %r8d,%esi
add    $0x1,%r8d
mov    %ecx,(%rax,%rsi,4)
cmp    %r13d,%edx
jbe    1220 <merge+0x100>
test   %r8d,%r8d
je     158b <merge+0x46b>
mov    %r8d,%edx
cmp    $0x8,%r8d
jae    1259 <merge+0x139>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1518 <merge+0x3f8>
xor    %r14d,%r14d
jmp    1593 <merge+0x473>
lea    -0x1(%rdx),%rsi
xor    %ecx,%ecx
mov    %r15d,%edi
add    %esi,%edi
jb     1518 <merge+0x3f8>
shr    $0x20,%rsi
jne    1518 <merge+0x3f8>
mov    %edx,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
lea    -0x8(%rcx),%rdi
mov    %rdi,%rsi
shr    $0x3,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %esi,%r8d
and    $0x3,%r8d
cmp    $0x18,%rdi
jae    1456 <merge+0x336>
xor    %edi,%edi
jmp    14cb <merge+0x3ab>
cmp    %ebx,%r9d
cmova  %r9d,%ebx
add    $0xffffffff,%ebx
mov    %ebx,%esi
sub    %edi,%esi
add    %r8d,%esi
setb   %sil
cmp    %edi,%ebx
jb     11e0 <merge+0xc0>
test   %sil,%sil
jne    11e0 <merge+0xc0>
mov    %ecx,%ebp
and    $0xfffffff8,%ebp
lea    -0x8(%rbp),%esi
mov    %esi,%r11d
shr    $0x3,%r11d
add    $0x1,%r11d
test   %esi,%esi
mov    %r13,0x10(%rsp)
mov    %rbp,0x8(%rsp)
je     15a5 <merge+0x485>
mov    %r11d,%r13d
and    $0xfffffffe,%r13d
xor    %r12d,%r12d
mov    %r8d,%esi
mov    %edi,%ebx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebx,%r9d
movups (%r14,%r9,4),%xmm0
movups 0x10(%r14,%r9,4),%xmm1
mov    %esi,%ebp
movups %xmm0,(%rax,%rbp,4)
movups %xmm1,0x10(%rax,%rbp,4)
lea    0x8(%rbx),%ebp
lea    0x8(%rsi),%r9d
movups (%r14,%rbp,4),%xmm0
movups 0x10(%r14,%rbp,4),%xmm1
movups %xmm0,(%rax,%r9,4)
movups %xmm1,0x10(%rax,%r9,4)
add    $0x10,%r12d
add    $0x10,%ebx
add    $0x10,%esi
add    $0xfffffffe,%r13d
jne    1300 <merge+0x1e0>
test   $0x1,%r11b
je     1369 <merge+0x249>
lea    (%rdi,%r12,1),%esi
add    %r8d,%r12d
movups (%r14,%rsi,4),%xmm0
movups 0x10(%r14,%rsi,4),%xmm1
movups %xmm0,(%rax,%r12,4)
movups %xmm1,0x10(%rax,%r12,4)
mov    0x8(%rsp),%rsi
add    %esi,%r8d
cmp    %esi,%ecx
mov    0x10(%rsp),%r13
je     11f8 <merge+0xd8>
add    %esi,%edi
jmp    11e0 <merge+0xc0>
cmp    %esi,%edi
cmova  %edi,%esi
add    $0xffffffff,%esi
mov    %esi,%ecx
sub    %edx,%ecx
add    %r8d,%ecx
setb   %bl
cmp    %edx,%esi
jb     1220 <merge+0x100>
test   %bl,%bl
jne    1220 <merge+0x100>
mov    %r10d,%r12d
and    $0xfffffff8,%r12d
lea    -0x8(%r12),%esi
mov    %esi,%r9d
shr    $0x3,%r9d
add    $0x1,%r9d
test   %esi,%esi
je     15b7 <merge+0x497>
mov    %r9d,%ebx
and    $0xfffffffe,%ebx
xor    %r11d,%r11d
mov    %edx,%esi
mov    %r8d,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %esi,%ebp
movups (%r14,%rbp,4),%xmm0
movups 0x10(%r14,%rbp,4),%xmm1
mov    %edi,%ebp
movups %xmm0,(%rax,%rbp,4)
movups %xmm1,0x10(%rax,%rbp,4)
lea    0x8(%rdi),%ebp
lea    0x8(%rsi),%ecx
movups (%r14,%rcx,4),%xmm0
movups 0x10(%r14,%rcx,4),%xmm1
movups %xmm0,(%rax,%rbp,4)
movups %xmm1,0x10(%rax,%rbp,4)
add    $0x10,%r11d
add    $0x10,%edi
add    $0x10,%esi
add    $0xfffffffe,%ebx
jne    13e0 <merge+0x2c0>
test   $0x1,%r9b
je     1442 <merge+0x322>
lea    (%r8,%r11,1),%ecx
add    %edx,%r11d
movups (%r14,%r11,4),%xmm0
movups 0x10(%r14,%r11,4),%xmm1
movups %xmm0,(%rax,%rcx,4)
movups %xmm1,0x10(%rax,%rcx,4)
add    %r12d,%r8d
cmp    %r12d,%r10d
je     1238 <merge+0x118>
add    %r12d,%edx
jmp    1220 <merge+0x100>
and    $0xfffffffffffffffc,%rsi
xor    %edi,%edi
mov    %r15d,%ebx
nop
movups (%rax,%rdi,4),%xmm0
movups 0x10(%rax,%rdi,4),%xmm1
mov    %ebx,%ebp
movups %xmm0,(%r14,%rbp,4)
movups %xmm1,0x10(%r14,%rbp,4)
lea    0x8(%rbx),%ebp
movups 0x20(%rax,%rdi,4),%xmm0
movups 0x30(%rax,%rdi,4),%xmm1
movups %xmm0,(%r14,%rbp,4)
movups %xmm1,0x10(%r14,%rbp,4)
lea    0x10(%rbx),%ebp
movups 0x40(%rax,%rdi,4),%xmm0
movups 0x50(%rax,%rdi,4),%xmm1
movups %xmm0,(%r14,%rbp,4)
movups %xmm1,0x10(%r14,%rbp,4)
lea    0x18(%rbx),%ebp
movups 0x60(%rax,%rdi,4),%xmm0
movups 0x70(%rax,%rdi,4),%xmm1
movups %xmm0,(%r14,%rbp,4)
movups %xmm1,0x10(%r14,%rbp,4)
add    $0x20,%rdi
add    $0x20,%ebx
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
jne    1460 <merge+0x340>
test   %r8,%r8
je     1510 <merge+0x3f0>
lea    (%rax,%rdi,4),%rsi
add    $0x10,%rsi
add    %r15d,%edi
shl    $0x3,%r8
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%rdi,%rbx,1),%ebp
movups -0x10(%rsi,%rbx,4),%xmm0
movups (%rsi,%rbx,4),%xmm1
movups %xmm0,(%r14,%rbp,4)
movups %xmm1,0x10(%r14,%rbp,4)
add    $0x8,%rbx
cmp    %rbx,%r8
jne    14f0 <merge+0x3d0>
cmp    %rdx,%rcx
je     158b <merge+0x46b>
add    %ecx,%r15d
mov    %rcx,%rsi
not    %rsi
add    %rdx,%rsi
mov    %rdx,%rdi
and    $0x3,%rdi
je     1548 <merge+0x428>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rax,%rcx,4),%ebp
mov    %r15d,%ebx
mov    %ebp,(%r14,%rbx,4)
add    $0x1,%r15d
add    $0x1,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rdi
jne    1530 <merge+0x410>
cmp    $0x3,%rsi
jb     158b <merge+0x46b>
xchg   %ax,%ax
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
mov    %r15d,%edi
mov    %esi,(%r14,%rdi,4)
lea    0x1(%r15),%esi
mov    0x4(%rax,%rcx,4),%edi
mov    %edi,(%r14,%rsi,4)
lea    0x2(%r15),%esi
mov    0x8(%rax,%rcx,4),%edi
mov    %edi,(%r14,%rsi,4)
lea    0x3(%r15),%esi
mov    0xc(%rax,%rcx,4),%edi
mov    %edi,(%r14,%rsi,4)
add    $0x4,%r15d
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rdx
jne    1550 <merge+0x430>
mov    %rax,%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    %r14,%rax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
xor    %r12d,%r12d
test   $0x1,%r11b
jne    134c <merge+0x22c>
jmp    1369 <merge+0x249>
xor    %r11d,%r11d
test   $0x1,%r9b
jne    1427 <merge+0x307>
jmp    1442 <merge+0x322>

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

LLVM IR (-O2):
define i32* @merge(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = sub i32 %2, %1
%5 = shl i32 %4, 2
%6 = add i32 %5, 4
%7 = tail call i32* @malloc(i32 %6)
%8 = icmp eq i32* %7, null
br i1 %8, label %399, label %9
9: ; preds = %3
%10 = lshr i32 %4, 1
%11 = add i32 %10, %1
%12 = add i32 %11, 1
%13 = icmp uge i32 %11, %1
%14 = icmp ule i32 %12, %2
%15 = and i1 %13, %14
br i1 %15, label %104, label %16
16: ; preds = %104, %9
%17 = phi i32 [ %12, %9 ], [ %117, %104 ]
%18 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %121, %104 ]
%19 = phi i32 [ %1, %9 ], [ %119, %104 ]
%20 = icmp ugt i32 %19, %11
br i1 %20, label %127, label %21
21: ; preds = %16
%22 = add i32 %19, 1
%23 = call i32 @llvm.umax.i32(i32 %12, i32 %22)
%24 = sub i32 %23, %19
%25 = icmp ult i32 %24, 8
br i1 %25, label %101, label %26
26: ; preds = %21
%27 = add i32 %19, 1
%28 = call i32 @llvm.umax.i32(i32 %12, i32 %27)
%29 = add i32 %28, -1
%30 = sub i32 %29, %19
%31 = icmp ult i32 %29, %19
%32 = xor i32 %18, -1
%33 = icmp ugt i32 %30, %32
%34 = or i1 %31, %33
br i1 %34, label %101, label %35
35: ; preds = %26
%36 = and i32 %24, -8
%37 = add i32 %19, %36
%38 = add i32 %18, %36
%39 = add i32 %36, -8
%40 = lshr exact i32 %39, 3
%41 = add nuw nsw i32 %40, 1
%42 = and i32 %41, 1
%43 = icmp eq i32 %39, 0
br i1 %43, label %81, label %44
44: ; preds = %35
%45 = and i32 %41, 1073741822
br label %46
46: ; preds = %46, %44
%47 = phi i32 [ 0, %44 ], [ %78, %46 ]
%48 = phi i32 [ 0, %44 ], [ %79, %46 ]
%49 = add i32 %19, %47
%50 = add i32 %18, %47
%51 = zext i32 %49 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %51
%53 = bitcast i32* %52 to <4 x i32>*
%54 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %53
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 4
%56 = bitcast i32* %55 to <4 x i32>*
%57 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %56
%58 = zext i32 %50 to i64
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %58
%60 = bitcast i32* %59 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %54, <4 x i32>* %60
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 4
%62 = bitcast i32* %61 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %57, <4 x i32>* %62
%63 = or i32 %47, 8
%64 = add i32 %19, %63
%65 = add i32 %18, %63
%66 = zext i32 %64 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %66
%68 = bitcast i32* %67 to <4 x i32>*
%69 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %68
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 4
%71 = bitcast i32* %70 to <4 x i32>*
%72 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %71
%73 = zext i32 %65 to i64
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %73
%75 = bitcast i32* %74 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %69, <4 x i32>* %75
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %74, i64 4
%77 = bitcast i32* %76 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %72, <4 x i32>* %77
%78 = add nuw i32 %47, 16
%79 = add i32 %48, 2
%80 = icmp eq i32 %79, %45
br i1 %80, label %81, label %46
81: ; preds = %46, %35
%82 = phi i32 [ 0, %35 ], [ %78, %46 ]
%83 = icmp eq i32 %42, 0
br i1 %83, label %99, label %84
84: ; preds = %81
%85 = add i32 %19, %82
%86 = add i32 %18, %82
%87 = zext i32 %85 to i64
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %87
%89 = bitcast i32* %88 to <4 x i32>*
%90 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %89
%91 = getelementptr inbounds i32, i32* %88, i64 4
%92 = bitcast i32* %91 to <4 x i32>*
%93 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %92
%94 = zext i32 %86 to i64
%95 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %94
%96 = bitcast i32* %95 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %90, <4 x i32>* %96
%97 = getelementptr inbounds i32, i32* %95, i64 4
%98 = bitcast i32* %97 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %93, <4 x i32>* %98
br label %99
99: ; preds = %81, %84
%100 = icmp eq i32 %24, %36
br i1 %100, label %127, label %101
101: ; preds = %26, %21, %99
%102 = phi i32 [ %19, %26 ], [ %19, %21 ], [ %37, %99 ]
%103 = phi i32 [ %18, %26 ], [ %18, %21 ], [ %38, %99 ]
br label %215
104: ; preds = %9, %104
%105 = phi i32 [ %119, %104 ], [ %1, %9 ]
%106 = phi i32 [ %121, %104 ], [ 0, %9 ]
%107 = phi i32 [ %117, %104 ], [ %12, %9 ]
%108 = zext i32 %105 to i64
%109 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %108
%110 = load i32, i32* %109
%111 = zext i32 %107 to i64
%112 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %111
%113 = load i32, i32* %112
%114 = icmp slt i32 %110, %113
%115 = xor i1 %114, true
%116 = zext i1 %115 to i32
%117 = add i32 %107, %116
%118 = zext i1 %114 to i32
%119 = add i32 %105, %118
%120 = select i1 %114, i32 %110, i32 %113
%121 = add i32 %106, 1
%122 = zext i32 %106 to i64
%123 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %122
store i32 %120, i32* %123
%124 = icmp ule i32 %119, %11
%125 = icmp ule i32 %117, %2
%126 = select i1 %124, i1 %125, i1 false
br i1 %126, label %104, label %16
127: ; preds = %215, %99, %16
%128 = phi i32 [ %18, %16 ], [ %38, %99 ], [ %222, %215 ]
%129 = icmp ugt i32 %17, %2
br i1 %129, label %226, label %130
130: ; preds = %127
%131 = add i32 %17, 1
%132 = add nuw i32 %2, 1
%133 = call i32 @llvm.umax.i32(i32 %131, i32 %132)
%134 = sub i32 %133, %17
%135 = icmp ult i32 %134, 8
br i1 %135, label %212, label %136
136: ; preds = %130
%137 = add i32 %17, 1
%138 = add nuw i32 %2, 1
%139 = call i32 @llvm.umax.i32(i32 %137, i32 %138)
%140 = add i32 %139, -1
%141 = sub i32 %140, %17
%142 = icmp ult i32 %140, %17
%143 = xor i32 %128, -1
%144 = icmp ugt i32 %141, %143
%145 = or i1 %142, %144
br i1 %145, label %212, label %146
146: ; preds = %136
%147 = and i32 %134, -8
%148 = add i32 %128, %147
%149 = add i32 %17, %147
%150 = add i32 %147, -8
%151 = lshr exact i32 %150, 3
%152 = add nuw nsw i32 %151, 1
%153 = and i32 %152, 1
%154 = icmp eq i32 %150, 0
br i1 %154, label %192, label %155
155: ; preds = %146
%156 = and i32 %152, 1073741822
br label %157
157: ; preds = %157, %155
%158 = phi i32 [ 0, %155 ], [ %189, %157 ]
%159 = phi i32 [ 0, %155 ], [ %190, %157 ]
%160 = add i32 %128, %158
%161 = add i32 %17, %158
%162 = zext i32 %161 to i64
%163 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %162
%164 = bitcast i32* %163 to <4 x i32>*
%165 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %164
%166 = getelementptr inbounds i32, i32* %163, i64 4
%167 = bitcast i32* %166 to <4 x i32>*
%168 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %167
%169 = zext i32 %160 to i64
%170 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %169
%171 = bitcast i32* %170 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %165, <4 x i32>* %171
%172 = getelementptr inbounds i32, i32* %170, i64 4
%173 = bitcast i32* %172 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %168, <4 x i32>* %173
%174 = or i32 %158, 8
%175 = add i32 %128, %174
%176 = add i32 %17, %174
%177 = zext i32 %176 to i64
%178 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %177
%179 = bitcast i32* %178 to <4 x i32>*
%180 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %179
%181 = getelementptr inbounds i32, i32* %178, i64 4
%182 = bitcast i32* %181 to <4 x i32>*
%183 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %182
%184 = zext i32 %175 to i64
%185 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %184
%186 = bitcast i32* %185 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %180, <4 x i32>* %186
%187 = getelementptr inbounds i32, i32* %185, i64 4
%188 = bitcast i32* %187 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %183, <4 x i32>* %188
%189 = add nuw i32 %158, 16
%190 = add i32 %159, 2
%191 = icmp eq i32 %190, %156
br i1 %191, label %192, label %157
192: ; preds = %157, %146
%193 = phi i32 [ 0, %146 ], [ %189, %157 ]
%194 = icmp eq i32 %153, 0
br i1 %194, label %210, label %195
195: ; preds = %192
%196 = add i32 %128, %193
%197 = add i32 %17, %193
%198 = zext i32 %197 to i64
%199 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %198
%200 = bitcast i32* %199 to <4 x i32>*
%201 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %200
%202 = getelementptr inbounds i32, i32* %199, i64 4
%203 = bitcast i32* %202 to <4 x i32>*
%204 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %203
%205 = zext i32 %196 to i64
%206 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %205
%207 = bitcast i32* %206 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %201, <4 x i32>* %207
%208 = getelementptr inbounds i32, i32* %206, i64 4
%209 = bitcast i32* %208 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %204, <4 x i32>* %209
br label %210
210: ; preds = %192, %195
%211 = icmp eq i32 %134, %147
br i1 %211, label %226, label %212
212: ; preds = %136, %130, %210
%213 = phi i32 [ %128, %136 ], [ %128, %130 ], [ %148, %210 ]
%214 = phi i32 [ %17, %136 ], [ %17, %130 ], [ %149, %210 ]
br label %358
215: ; preds = %101, %215
%216 = phi i32 [ %218, %215 ], [ %102, %101 ]
%217 = phi i32 [ %222, %215 ], [ %103, %101 ]
%218 = add i32 %216, 1
%219 = zext i32 %216 to i64
%220 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %219
%221 = load i32, i32* %220
%222 = add i32 %217, 1
%223 = zext i32 %217 to i64
%224 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %223
store i32 %221, i32* %224
%225 = icmp ugt i32 %218, %11
br i1 %225, label %127, label %215
226: ; preds = %358, %210, %127
%227 = phi i32 [ %128, %127 ], [ %148, %210 ], [ %365, %358 ]
%228 = icmp eq i32 %227, 0
br i1 %228, label %397, label %229
229: ; preds = %226
%230 = zext i32 %227 to i64
%231 = icmp ult i32 %227, 8
br i1 %231, label %335, label %232
232: ; preds = %229
%233 = add nsw i64 %230, -1
%234 = trunc i64 %233 to i32
%235 = xor i32 %1, -1
%236 = icmp ult i32 %235, %234
%237 = icmp ugt i64 %233, 4294967295
%238 = or i1 %236, %237
br i1 %238, label %335, label %239
239: ; preds = %232
%240 = and i64 %230, 4294967288
%241 = trunc i64 %240 to i32
%242 = add i32 %241, %1
%243 = add nsw i64 %240, -8
%244 = lshr exact i64 %243, 3
%245 = add nuw nsw i64 %244, 1
%246 = and i64 %245, 3
%247 = icmp ult i64 %243, 24
br i1 %247, label %311, label %248
248: ; preds = %239
%249 = and i64 %245, 4611686018427387900
br label %250
250: ; preds = %250, %248
%251 = phi i64 [ 0, %248 ], [ %308, %250 ]
%252 = phi i64 [ 0, %248 ], [ %309, %250 ]
%253 = trunc i64 %251 to i32
%254 = add i32 %253, %1
%255 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %251
%256 = bitcast i32* %255 to <4 x i32>*
%257 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %256
%258 = getelementptr inbounds i32, i32* %255, i64 4
%259 = bitcast i32* %258 to <4 x i32>*
%260 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %259
%261 = zext i32 %254 to i64
%262 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %261
%263 = bitcast i32* %262 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %257, <4 x i32>* %263
%264 = getelementptr inbounds i32, i32* %262, i64 4
%265 = bitcast i32* %264 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %260, <4 x i32>* %265
%266 = or i64 %251, 8
%267 = trunc i64 %266 to i32
%268 = add i32 %267, %1
%269 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %266
%270 = bitcast i32* %269 to <4 x i32>*
%271 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %270
%272 = getelementptr inbounds i32, i32* %269, i64 4
%273 = bitcast i32* %272 to <4 x i32>*
%274 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %273
%275 = zext i32 %268 to i64
%276 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %275
%277 = bitcast i32* %276 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %271, <4 x i32>* %277
%278 = getelementptr inbounds i32, i32* %276, i64 4
%279 = bitcast i32* %278 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %274, <4 x i32>* %279
%280 = or i64 %251, 16
%281 = trunc i64 %280 to i32
%282 = add i32 %281, %1
%283 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %280
%284 = bitcast i32* %283 to <4 x i32>*
%285 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %284
%286 = getelementptr inbounds i32, i32* %283, i64 4
%287 = bitcast i32* %286 to <4 x i32>*
%288 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %287
%289 = zext i32 %282 to i64
%290 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %289
%291 = bitcast i32* %290 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %285, <4 x i32>* %291
%292 = getelementptr inbounds i32, i32* %290, i64 4
%293 = bitcast i32* %292 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %288, <4 x i32>* %293
%294 = or i64 %251, 24
%295 = trunc i64 %294 to i32
%296 = add i32 %295, %1
%297 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %294
%298 = bitcast i32* %297 to <4 x i32>*
%299 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %298
%300 = getelementptr inbounds i32, i32* %297, i64 4
%301 = bitcast i32* %300 to <4 x i32>*
%302 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %301
%303 = zext i32 %296 to i64
%304 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %303
%305 = bitcast i32* %304 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %299, <4 x i32>* %305
%306 = getelementptr inbounds i32, i32* %304, i64 4
%307 = bitcast i32* %306 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %302, <4 x i32>* %307
%308 = add nuw i64 %251, 32
%309 = add i64 %252, 4
%310 = icmp eq i64 %309, %249
br i1 %310, label %311, label %250
311: ; preds = %250, %239
%312 = phi i64 [ 0, %239 ], [ %308, %250 ]
%313 = icmp eq i64 %246, 0
br i1 %313, label %333, label %314
314: ; preds = %311, %314
%315 = phi i64 [ %330, %314 ], [ %312, %311 ]
%316 = phi i64 [ %331, %314 ], [ 0, %311 ]
%317 = trunc i64 %315 to i32
%318 = add i32 %317, %1
%319 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %315
%320 = bitcast i32* %319 to <4 x i32>*
%321 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %320
%322 = getelementptr inbounds i32, i32* %319, i64 4
%323 = bitcast i32* %322 to <4 x i32>*
%324 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %323
%325 = zext i32 %318 to i64
%326 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %325
%327 = bitcast i32* %326 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %321, <4 x i32>* %327
%328 = getelementptr inbounds i32, i32* %326, i64 4
%329 = bitcast i32* %328 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %324, <4 x i32>* %329
%330 = add nuw i64 %315, 8
%331 = add i64 %316, 1
%332 = icmp eq i64 %331, %246
br i1 %332, label %333, label %314
333: ; preds = %314, %311
%334 = icmp eq i64 %240, %230
br i1 %334, label %397, label %335
335: ; preds = %232, %229, %333
%336 = phi i64 [ 0, %232 ], [ 0, %229 ], [ %240, %333 ]
%337 = phi i32 [ %1, %232 ], [ %1, %229 ], [ %242, %333 ]
%338 = xor i64 %336, -1
%339 = add nsw i64 %338, %230
%340 = and i64 %230, 3
%341 = icmp eq i64 %340, 0
br i1 %341, label %354, label %342
342: ; preds = %335, %342
%343 = phi i64 [ %351, %342 ], [ %336, %335 ]
%344 = phi i32 [ %350, %342 ], [ %337, %335 ]
%345 = phi i64 [ %352, %342 ], [ 0, %335 ]
%346 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %343
%347 = load i32, i32* %346
%348 = zext i32 %344 to i64
%349 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %348
store i32 %347, i32* %349
%350 = add i32 %344, 1
%351 = add nuw nsw i64 %343, 1
%352 = add i64 %345, 1
%353 = icmp eq i64 %352, %340
br i1 %353, label %354, label %342
354: ; preds = %342, %335
%355 = phi i64 [ %336, %335 ], [ %351, %342 ]
%356 = phi i32 [ %337, %335 ], [ %350, %342 ]
%357 = icmp ult i64 %339, 3
br i1 %357, label %397, label %369
358: ; preds = %212, %358
%359 = phi i32 [ %365, %358 ], [ %213, %212 ]
%360 = phi i32 [ %361, %358 ], [ %214, %212 ]
%361 = add i32 %360, 1
%362 = zext i32 %360 to i64
%363 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %362
%364 = load i32, i32* %363
%365 = add i32 %359, 1
%366 = zext i32 %359 to i64
%367 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %366
store i32 %364, i32* %367
%368 = icmp ugt i32 %361, %2
br i1 %368, label %226, label %358
369: ; preds = %354, %369
%370 = phi i64 [ %395, %369 ], [ %355, %354 ]
%371 = phi i32 [ %394, %369 ], [ %356, %354 ]
%372 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %370
%373 = load i32, i32* %372
%374 = zext i32 %371 to i64
%375 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %374
store i32 %373, i32* %375
%376 = add i32 %371, 1
%377 = add nuw nsw i64 %370, 1
%378 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %377
%379 = load i32, i32* %378
%380 = zext i32 %376 to i64
%381 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %380
store i32 %379, i32* %381
%382 = add i32 %371, 2
%383 = add nuw nsw i64 %370, 2
%384 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %383
%385 = load i32, i32* %384
%386 = zext i32 %382 to i64
%387 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %386
store i32 %385, i32* %387
%388 = add i32 %371, 3
%389 = add nuw nsw i64 %370, 3
%390 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %389
%391 = load i32, i32* %390
%392 = zext i32 %388 to i64
%393 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %392
store i32 %391, i32* %393
%394 = add i32 %371, 4
%395 = add nuw nsw i64 %370, 4
%396 = icmp eq i64 %395, %230
br i1 %396, label %397, label %369
397: ; preds = %354, %369, %333, %226
%398 = tail call i32 @free(i32* %7)
br label %399
399: ; preds = %3, %397
%400 = phi i32* [ %0, %397 ], [ null, %3 ]
ret i32* %400
}