#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 */
char *merge(char *, char *, int (*)(char const *, char const *), unsigned long);
char *msort(char *list, void *next, int (*cmp)(const char *, const char *)) {
  unsigned long offset;
  char *ep;
  char *set[30];
  int i;
  offset = (unsigned long)next - (unsigned long)list;
  for (i = 0; i < 30; i++)
    set[i] = 0;
  while (list) {
    ep = list;
    list = (*(char **)(((unsigned long)list) + offset));
    (*(char **)(((unsigned long)ep) + offset)) = 0;
    for (i = 0; i < 30 - 1 && set[i] != 0; i++) {
      ep = merge(ep, set[i], cmp, offset);
      set[i] = 0;
    }
    set[i] = ep;
  }
  ep = 0;
  for (i = 0; i < 30; i++)
    if (set[i])
      ep = merge(ep, set[i], cmp, offset);
  return ep;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<msort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x130,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x124(%rbp)
cmpl   $0x1e,-0x124(%rbp)
jge    1174 <msort+0x64>
movslq -0x124(%rbp),%rax
movq   $0x0,-0x120(%rbp,%rax,8)
mov    -0x124(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x124(%rbp)
jmp    1140 <msort+0x30>
jmp    1179 <msort+0x69>
cmpq   $0x0,-0x8(%rbp)
je     1258 <msort+0x148>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    -0x20(%rbp),%rax
movq   $0x0,(%rax)
movl   $0x0,-0x124(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x1d,-0x124(%rbp)
mov    %al,-0x125(%rbp)
jge    11e2 <msort+0xd2>
movslq -0x124(%rbp),%rax
cmpq   $0x0,-0x120(%rbp,%rax,8)
setne  %al
mov    %al,-0x125(%rbp)
mov    -0x125(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11f5 <msort+0xe5>
jmp    1240 <msort+0x130>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
movslq -0x124(%rbp),%rax
mov    -0x120(%rbp,%rax,8),%rsi
ff
mov    -0x18(%rbp),%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rcx
call   1030 <merge@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movslq -0x124(%rbp),%rax
movq   $0x0,-0x120(%rbp,%rax,8)
mov    -0x124(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x124(%rbp)
jmp    11b4 <msort+0xa4>
mov    -0x28(%rbp),%rcx
movslq -0x124(%rbp),%rax
mov    %rcx,-0x120(%rbp,%rax,8)
ff
jmp    1179 <msort+0x69>
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x124(%rbp)
cmpl   $0x1e,-0x124(%rbp)
jge    12ca <msort+0x1ba>
movslq -0x124(%rbp),%rax
cmpq   $0x0,-0x120(%rbp,%rax,8)
je     12b1 <msort+0x1a1>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
movslq -0x124(%rbp),%rax
mov    -0x120(%rbp,%rax,8),%rsi
ff
mov    -0x18(%rbp),%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rcx
call   1030 <merge@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    12b6 <msort+0x1a6>
mov    -0x124(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x124(%rbp)
jmp    126a <msort+0x15a>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x130,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<msort>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
sub    $0xf8,%rsp
mov    %rdx,%r14
mov    %rsi,%r12
xorps  %xmm0,%xmm0
movaps %xmm0,0xe0(%rsp)
movaps %xmm0,0xd0(%rsp)
movaps %xmm0,0xc0(%rsp)
movaps %xmm0,0xb0(%rsp)
movaps %xmm0,0xa0(%rsp)
movaps %xmm0,0x90(%rsp)
movaps %xmm0,0x80(%rsp)
movaps %xmm0,0x70(%rsp)
movaps %xmm0,0x60(%rsp)
movaps %xmm0,0x50(%rsp)
movaps %xmm0,0x40(%rsp)
movaps %xmm0,0x30(%rsp)
movaps %xmm0,0x20(%rsp)
movaps %xmm0,0x10(%rsp)
movaps %xmm0,(%rsp)
sub    %rdi,%r12
test   %rdi,%rdi
je     11f0 <msort+0xe0>
mov    %rdi,%r15
jmp    11ab <msort+0x9b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %ebx,%ecx
mov    %rax,(%rsp,%rcx,8)
test   %r15,%r15
je     11f0 <msort+0xe0>
mov    %r15,%rax
mov    (%r12,%r15,1),%r15
movq   $0x0,(%r12,%rax,1)
xor    %ebx,%ebx
nopl   0x0(%rax)
mov    (%rsp,%rbx,8),%rsi
test   %rsi,%rsi
je     11a0 <msort+0x90>
mov    %rax,%rdi
mov    %r14,%rdx
mov    %r12,%rcx
call   1030 <merge@plt>
movq   $0x0,(%rsp,%rbx,8)
add    $0x1,%rbx
cmp    $0x1d,%rbx
jne    11c0 <msort+0xb0>
mov    $0x1d,%ebx
jmp    11a0 <msort+0x90>
xor    %ebx,%ebx
xor    %eax,%eax
jmp    120a <msort+0xfa>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rbx
cmp    $0x1e,%rbx
je     1223 <msort+0x113>
mov    (%rsp,%rbx,8),%rsi
test   %rsi,%rsi
je     1200 <msort+0xf0>
mov    %rax,%rdi
mov    %r14,%rdx
mov    %r12,%rcx
call   1030 <merge@plt>
jmp    1200 <msort+0xf0>
add    $0xf8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i8* @msort(i8* %0, i8* %1, i32 (i8*, i8*)* %2) {
%4 = alloca [30 x i8*]
%5 = bitcast [30 x i8*]* %4 to i8*
%6 = ptrtoint i8* %0 to i64
%7 = ptrtoint i8* %1 to i64
%8 = sub i64 %7, %6
%9 = icmp eq i8* %0, null
br i1 %9, label %32, label %10
10: ; preds = %3, %26
%11 = phi i8* [ %15, %26 ], [ %0, %3 ]
%12 = ptrtoint i8* %11 to i64
%13 = add i64 %8, %12
%14 = inttoptr i64 %13 to i8**
%15 = load i8*, i8** %14
store i8* null, i8** %14
br label %16
16: ; preds = %10, %22
%17 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %24, %22 ]
%18 = phi i8* [ %11, %10 ], [ %23, %22 ]
%19 = getelementptr inbounds [30 x i8*], [30 x i8*]* %4, i64 0, i64 %17
%20 = load i8*, i8** %19
%21 = icmp eq i8* %20, null
br i1 %21, label %26, label %22
22: ; preds = %16
%23 = tail call i8* @merge(i8* %18, i8* %20, i32 (i8*, i8*)* %2, i64 %8)
store i8* null, i8** %19
%24 = add nuw nsw i64 %17, 1
%25 = icmp eq i64 %24, 29
br i1 %25, label %26, label %16
26: ; preds = %22, %16
%27 = phi i8* [ %23, %22 ], [ %18, %16 ]
%28 = phi i64 [ 29, %22 ], [ %17, %16 ]
%29 = and i64 %28, 4294967295
%30 = getelementptr inbounds [30 x i8*], [30 x i8*]* %4, i64 0, i64 %29
store i8* %27, i8** %30
%31 = icmp eq i8* %15, null
br i1 %31, label %32, label %10
32: ; preds = %26, %3
br label %33
33: ; preds = %32, %41
%34 = phi i64 [ %43, %41 ], [ 0, %32 ]
%35 = phi i8* [ %42, %41 ], [ null, %32 ]
%36 = getelementptr inbounds [30 x i8*], [30 x i8*]* %4, i64 0, i64 %34
%37 = load i8*, i8** %36
%38 = icmp eq i8* %37, null
br i1 %38, label %41, label %39
39: ; preds = %33
%40 = tail call i8* @merge(i8* %35, i8* %37, i32 (i8*, i8*)* %2, i64 %8)
br label %41
41: ; preds = %33, %39
%42 = phi i8* [ %40, %39 ], [ %35, %33 ]
%43 = add nuw nsw i64 %34, 1
%44 = icmp eq i64 %43, 30
br i1 %44, label %45, label %33
45: ; preds = %41
ret i8* %42
}