#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*/ merge(int *, int, int, int);
void sort(int *a, int l, int r) {
  for (int m = 1; m < r - l; m += m)
    for (int i = l; i <= r - m; i += 2 * m)
      merge(a, i, m + i - 1, (i + 2 * m - 1) < (r) ? (i + 2 * m - 1) : (r));
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    -0xc(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11d4 <sort+0xc4>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     11c1 <sort+0xb1>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    %ecx,%eax
sub    $0x1,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1198 <sort+0x88>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    %ecx,%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    119e <sort+0x8e>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%esi
mov    -0x28(%rbp),%rdi
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
call   1030 <merge@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1140 <sort+0x30>
jmp    11c6 <sort+0xb6>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1129 <sort+0x19>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%eax
sub    %esi,%eax
cmp    $0x2,%eax
jl     118d <sort+0x7d>
mov    %edx,%ebx
mov    %rdi,%r12
mov    $0x1,%ebp
mov    %esi,0x4(%rsp)
mov    %eax,(%rsp)
jmp    1146 <sort+0x36>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    %ebp,%ebp
cmp    %eax,%ebp
jge    118d <sort+0x7d>
mov    %ebx,%r13d
sub    %ebp,%r13d
cmp    %esi,%r13d
jl     1140 <sort+0x30>
lea    -0x1(%rbp),%r15d
add    %ebp,%ebp
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%r15,%rsi,1),%edx
lea    (%rsi,%rbp,1),%r14d
cmp    %ebx,%r14d
lea    -0x1(%rsi,%rbp,1),%ecx
cmovg  %ebx,%ecx
mov    %r12,%rdi
call   1030 <merge@plt>
mov    %r14d,%esi
cmp    %r13d,%r14d
jle    1160 <sort+0x50>
mov    0x4(%rsp),%esi
mov    (%rsp),%eax
cmp    %eax,%ebp
jl     1146 <sort+0x36>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @sort(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 1, i32* %7
br label %9
9: ; preds = %54, %3
%10 = load i32, i32* %7
%11 = load i32, i32* %6
%12 = load i32, i32* %5
%13 = sub nsw i32 %11, %12
%14 = icmp slt i32 %10, %13
br i1 %14, label %15, label %58
15: ; preds = %9
%16 = load i32, i32* %5
store i32 %16, i32* %8
br label %17
17: ; preds = %48, %15
%18 = load i32, i32* %8
%19 = load i32, i32* %6
%20 = load i32, i32* %7
%21 = sub nsw i32 %19, %20
%22 = icmp sle i32 %18, %21
br i1 %22, label %23, label %53
23: ; preds = %17
%24 = load i32*, i32** %4
%25 = load i32, i32* %8
%26 = load i32, i32* %7
%27 = load i32, i32* %8
%28 = add nsw i32 %26, %27
%29 = sub nsw i32 %28, 1
%30 = load i32, i32* %8
%31 = load i32, i32* %7
%32 = mul nsw i32 2, %31
%33 = add nsw i32 %30, %32
%34 = sub nsw i32 %33, 1
%35 = load i32, i32* %6
%36 = icmp slt i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %43
37: ; preds = %23
%38 = load i32, i32* %8
%39 = load i32, i32* %7
%40 = mul nsw i32 2, %39
%41 = add nsw i32 %38, %40
%42 = sub nsw i32 %41, 1
br label %45
43: ; preds = %23
%44 = load i32, i32* %6
br label %45
45: ; preds = %43, %37
%46 = phi i32 [ %42, %37 ], [ %44, %43 ]
%47 = call i32 @merge(i32* %24, i32 %25, i32 %29, i32 %46)
br label %48
48: ; preds = %45
%49 = load i32, i32* %7
%50 = mul nsw i32 2, %49
%51 = load i32, i32* %8
%52 = add nsw i32 %51, %50
store i32 %52, i32* %8
br label %17
53: ; preds = %17
br label %54
54: ; preds = %53
%55 = load i32, i32* %7
%56 = load i32, i32* %7
%57 = add nsw i32 %56, %55
store i32 %57, i32* %7
br label %9
58: ; preds = %9
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @sort(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = sub nsw i32 %2, %1
%5 = icmp sgt i32 %4, 1
br i1 %5, label %6, label %15
6: ; preds = %3, %16
%7 = phi i32 [ %17, %16 ], [ 1, %3 ]
%8 = sub nsw i32 %2, %7
%9 = icmp slt i32 %8, %1
br i1 %9, label %10, label %12
10: ; preds = %6
%11 = shl nsw i32 %7, 1
br label %16
12: ; preds = %6
%13 = add i32 %7, -1
%14 = shl nsw i32 %7, 1
br label %19
15: ; preds = %16, %3
ret void
16: ; preds = %19, %10
%17 = phi i32 [ %11, %10 ], [ %14, %19 ]
%18 = icmp slt i32 %17, %4
br i1 %18, label %6, label %15
19: ; preds = %12, %19
%20 = phi i32 [ %1, %12 ], [ %22, %19 ]
%21 = add i32 %13, %20
%22 = add nsw i32 %20, %14
%23 = icmp sgt i32 %22, %2
%24 = add nsw i32 %22, -1
%25 = select i1 %23, i32 %2, i32 %24
%26 = tail call i32 @merge(i32* %0, i32 %20, i32 %21, i32 %25)
%27 = icmp sgt i32 %22, %8
br i1 %27, label %16, label %19
}