#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 */
scalar_t__ malloc(int);
int /*<<< orphan*/ splitAndMerge(int *, int *, int /*<<< orphan*/, int);
void mergeSort(int *array, int len) {
  int *tmp;
  tmp = (int *)malloc((len + 1) * sizeof(int));
  for (int i = 0; i <= len; ++i) {
    tmp[i] = array[i];
  }
  splitAndMerge(tmp, array, 0, len - 1);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mergeSort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jg     117d <mergeSort+0x5d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    114d <mergeSort+0x2d>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
xor    %edx,%edx
call   1030 <splitAndMerge@plt>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mergeSort>:
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%rbx
lea    0x4(,%r14,4),%edi
call   1040 <malloc@plt>
test   %r14d,%r14d
js     1294 <mergeSort+0x174>
lea    0x1(%r14),%r9d
cmp    $0x7,%r14d
jb     115c <mergeSort+0x3c>
lea    (%rbx,%r9,4),%rcx
cmp    %rcx,%rax
jae    11bc <mergeSort+0x9c>
lea    (%rax,%r9,4),%rcx
cmp    %rbx,%rcx
jbe    11bc <mergeSort+0x9c>
xor    %edx,%edx
mov    %rdx,%rsi
not    %rsi
add    %r9,%rsi
mov    %r9,%rdi
and    $0x3,%rdi
je     1180 <mergeSort+0x60>
mov    (%rbx,%rdx,4),%ecx
mov    %ecx,(%rax,%rdx,4)
add    $0x1,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rdi
jne    1170 <mergeSort+0x50>
cmp    $0x3,%rsi
jb     1294 <mergeSort+0x174>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rbx,%rdx,4),%ecx
mov    %ecx,(%rax,%rdx,4)
mov    0x4(%rbx,%rdx,4),%ecx
mov    %ecx,0x4(%rax,%rdx,4)
mov    0x8(%rbx,%rdx,4),%ecx
mov    %ecx,0x8(%rax,%rdx,4)
mov    0xc(%rbx,%rdx,4),%ecx
mov    %ecx,0xc(%rax,%rdx,4)
add    $0x4,%rdx
cmp    %rdx,%r9
jne    1190 <mergeSort+0x70>
jmp    1294 <mergeSort+0x174>
mov    %r9d,%edx
and    $0xfffffff8,%edx
lea    -0x8(%rdx),%rcx
mov    %rcx,%rdi
shr    $0x3,%rdi
add    $0x1,%rdi
mov    %edi,%r8d
and    $0x3,%r8d
cmp    $0x18,%rcx
jae    11e2 <mergeSort+0xc2>
xor    %esi,%esi
jmp    1248 <mergeSort+0x128>
and    $0xfffffffffffffffc,%rdi
xor    %esi,%esi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movups (%rbx,%rsi,4),%xmm0
movups 0x10(%rbx,%rsi,4),%xmm1
movups %xmm0,(%rax,%rsi,4)
movups %xmm1,0x10(%rax,%rsi,4)
movups 0x20(%rbx,%rsi,4),%xmm0
movups 0x30(%rbx,%rsi,4),%xmm1
movups %xmm0,0x20(%rax,%rsi,4)
movups %xmm1,0x30(%rax,%rsi,4)
movups 0x40(%rbx,%rsi,4),%xmm0
movups 0x50(%rbx,%rsi,4),%xmm1
movups %xmm0,0x40(%rax,%rsi,4)
movups %xmm1,0x50(%rax,%rsi,4)
movups 0x60(%rbx,%rsi,4),%xmm0
movups 0x70(%rbx,%rsi,4),%xmm1
movups %xmm0,0x60(%rax,%rsi,4)
movups %xmm1,0x70(%rax,%rsi,4)
add    $0x20,%rsi
add    $0xfffffffffffffffc,%rdi
jne    11f0 <mergeSort+0xd0>
test   %r8,%r8
je     128b <mergeSort+0x16b>
lea    (%rax,%rsi,4),%rdi
add    $0x10,%rdi
lea    (%rbx,%rsi,4),%rsi
add    $0x10,%rsi
shl    $0x5,%r8
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movups -0x10(%rsi,%rcx,1),%xmm0
movups (%rsi,%rcx,1),%xmm1
movups %xmm0,-0x10(%rdi,%rcx,1)
movups %xmm1,(%rdi,%rcx,1)
add    $0x20,%rcx
cmp    %rcx,%r8
jne    1270 <mergeSort+0x150>
cmp    %r9,%rdx
jne    115e <mergeSort+0x3e>
add    $0xffffffff,%r14d
mov    %rax,%rdi
mov    %rbx,%rsi
xor    %edx,%edx
mov    %r14d,%ecx
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
jmp    1030 <splitAndMerge@plt>

LLVM IR (-O0):
define void @mergeSort(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
%7 = load i32, i32* %4
%8 = add nsw i32 %7, 1
%9 = sext i32 %8 to i64
%10 = mul i64 %9, 4
%11 = trunc i64 %10 to i32
%12 = call i64 @malloc(i32 %11)
%13 = inttoptr i64 %12 to i32*
store i32* %13, i32** %5
store i32 0, i32* %6
br label %14
14: ; preds = %28, %2
%15 = load i32, i32* %6
%16 = load i32, i32* %4
%17 = icmp sle i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %31
18: ; preds = %14
%19 = load i32*, i32** %3
%20 = load i32, i32* %6
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = load i32*, i32** %5
%25 = load i32, i32* %6
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %26
store i32 %23, i32* %27
br label %28
28: ; preds = %18
%29 = load i32, i32* %6
%30 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %6
br label %14
31: ; preds = %14
%32 = load i32*, i32** %5
%33 = load i32*, i32** %3
%34 = load i32, i32* %4
%35 = sub nsw i32 %34, 1
%36 = call i32 @splitAndMerge(i32* %32, i32* %33, i32 0, i32 %35)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @mergeSort(i32* %0, i32 %1) {
%3 = shl i32 %1, 2
%4 = add i32 %3, 4
%5 = tail call i64 @malloc(i32 %4)
%6 = inttoptr i64 %5 to i32*
%7 = inttoptr i64 %5 to i8*
%8 = icmp slt i32 %1, 0
br i1 %8, label %117, label %9
9: ; preds = %2
%10 = add nuw i32 %1, 1
%11 = zext i32 %10 to i64
%12 = icmp ult i32 %1, 7
br i1 %12, label %99, label %13
13: ; preds = %9
%14 = getelementptr i32, i32* %6, i64 %11
%15 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %11
%16 = bitcast i32* %15 to i8*
%17 = icmp ult i8* %7, %16
%18 = icmp ugt i32* %14, %0
%19 = and i1 %17, %18
br i1 %19, label %99, label %20
20: ; preds = %13
%21 = and i64 %11, 4294967288
%22 = add nsw i64 %21, -8
%23 = lshr exact i64 %22, 3
%24 = add nuw nsw i64 %23, 1
%25 = and i64 %24, 3
%26 = icmp ult i64 %22, 24
br i1 %26, label %78, label %27
27: ; preds = %20
%28 = and i64 %24, 4611686018427387900
br label %29
29: ; preds = %29, %27
%30 = phi i64 [ 0, %27 ], [ %75, %29 ]
%31 = phi i64 [ 0, %27 ], [ %76, %29 ]
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %30
%33 = bitcast i32* %32 to <4 x i32>*
%34 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %33
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 4
%36 = bitcast i32* %35 to <4 x i32>*
%37 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %36
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %30
%39 = bitcast i32* %38 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %34, <4 x i32>* %39
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 4
%41 = bitcast i32* %40 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %37, <4 x i32>* %41
%42 = or i64 %30, 8
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %42
%44 = bitcast i32* %43 to <4 x i32>*
%45 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %44
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 4
%47 = bitcast i32* %46 to <4 x i32>*
%48 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %47
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %42
%50 = bitcast i32* %49 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %45, <4 x i32>* %50
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 4
%52 = bitcast i32* %51 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %48, <4 x i32>* %52
%53 = or i64 %30, 16
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %53
%55 = bitcast i32* %54 to <4 x i32>*
%56 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %55
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 4
%58 = bitcast i32* %57 to <4 x i32>*
%59 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %58
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %53
%61 = bitcast i32* %60 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %56, <4 x i32>* %61
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 4
%63 = bitcast i32* %62 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %59, <4 x i32>* %63
%64 = or i64 %30, 24
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %64
%66 = bitcast i32* %65 to <4 x i32>*
%67 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %66
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 4
%69 = bitcast i32* %68 to <4 x i32>*
%70 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %69
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %64
%72 = bitcast i32* %71 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %67, <4 x i32>* %72
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %71, i64 4
%74 = bitcast i32* %73 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %70, <4 x i32>* %74
%75 = add nuw i64 %30, 32
%76 = add i64 %31, 4
%77 = icmp eq i64 %76, %28
br i1 %77, label %78, label %29
78: ; preds = %29, %20
%79 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %75, %29 ]
%80 = icmp eq i64 %25, 0
br i1 %80, label %97, label %81
81: ; preds = %78, %81
%82 = phi i64 [ %94, %81 ], [ %79, %78 ]
%83 = phi i64 [ %95, %81 ], [ 0, %78 ]
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %82
%85 = bitcast i32* %84 to <4 x i32>*
%86 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %85
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %84, i64 4
%88 = bitcast i32* %87 to <4 x i32>*
%89 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %88
%90 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %82
%91 = bitcast i32* %90 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %86, <4 x i32>* %91
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %90, i64 4
%93 = bitcast i32* %92 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %89, <4 x i32>* %93
%94 = add nuw i64 %82, 8
%95 = add i64 %83, 1
%96 = icmp eq i64 %95, %25
br i1 %96, label %97, label %81
97: ; preds = %81, %78
%98 = icmp eq i64 %21, %11
br i1 %98, label %117, label %99
99: ; preds = %13, %9, %97
%100 = phi i64 [ 0, %13 ], [ 0, %9 ], [ %21, %97 ]
%101 = xor i64 %100, -1
%102 = add nsw i64 %101, %11
%103 = and i64 %11, 3
%104 = icmp eq i64 %103, 0
br i1 %104, label %114, label %105
105: ; preds = %99, %105
%106 = phi i64 [ %111, %105 ], [ %100, %99 ]
%107 = phi i64 [ %112, %105 ], [ 0, %99 ]
%108 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %106
%109 = load i32, i32* %108
%110 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %106
store i32 %109, i32* %110
%111 = add nuw nsw i64 %106, 1
%112 = add i64 %107, 1
%113 = icmp eq i64 %112, %103
br i1 %113, label %114, label %105
114: ; preds = %105, %99
%115 = phi i64 [ %100, %99 ], [ %111, %105 ]
%116 = icmp ult i64 %102, 3
br i1 %116, label %117, label %120
117: ; preds = %114, %120, %97, %2
%118 = add nsw i32 %1, -1
%119 = tail call i32 @splitAndMerge(i32* %6, i32* %0, i32 0, i32 %118)
ret void
120: ; preds = %114, %120
%121 = phi i64 [ %137, %120 ], [ %115, %114 ]
%122 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %121
%123 = load i32, i32* %122
%124 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %121
store i32 %123, i32* %124
%125 = add nuw nsw i64 %121, 1
%126 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %125
%127 = load i32, i32* %126
%128 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %125
store i32 %127, i32* %128
%129 = add nuw nsw i64 %121, 2
%130 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %129
%131 = load i32, i32* %130
%132 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %129
store i32 %131, i32* %132
%133 = add nuw nsw i64 %121, 3
%134 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %133
%135 = load i32, i32* %134
%136 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %133
store i32 %135, i32* %136
%137 = add nuw nsw i64 %121, 4
%138 = icmp eq i64 %137, %11
br i1 %138, label %117, label %120
}