#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*/ printf(char *, int, int, int);
void sort(int *arr, int low, int middle, int high) {
  printf("Merging : low %d mid %d high %d\n\n", low, middle, high);
  int tmp[32], l = low, m = middle + 1, i = low;
  while ((l <= middle) && (m <= high)) {
    if (arr[l] <= arr[m]) {
      tmp[i] = arr[l];
      l++;
    } else {
      tmp[i] = arr[m];
      m++;
    }
    i++;
  }
  if (l > middle) {
    for (; m <= high; m++) {
      tmp[i] = arr[m];
      i++;
    }
  } else {
    for (; l <= middle; l++) {
      tmp[i] = arr[l];
      i++;
    }
  }
  for (m = low; m <= high; m++) {
    arr[m] = tmp[m];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0xb0,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
mov    -0x14(%rbp),%ecx
lea    0xec8(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xa4(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xa8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xac(%rbp)
mov    -0xa4(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %al,-0xad(%rbp)
jg     1184 <sort+0x74>
mov    -0xa8(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0xad(%rbp)
mov    -0xad(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1197 <sort+0x87>
jmp    1228 <sort+0x118>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xa4(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0xa8(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jg     11e9 <sort+0xd9>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xa4(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
movslq -0xac(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0xa0(%rbp,%rax,4)
mov    -0xa4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xa4(%rbp)
jmp    1214 <sort+0x104>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xa8(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
movslq -0xac(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0xa0(%rbp,%rax,4)
mov    -0xa8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xa8(%rbp)
mov    -0xac(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xac(%rbp)
jmp    115b <sort+0x4b>
mov    -0xa4(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jle    128f <sort+0x17f>
jmp    123c <sort+0x12c>
mov    -0xa8(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     128a <sort+0x17a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xa8(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
movslq -0xac(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0xa0(%rbp,%rax,4)
mov    -0xac(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xac(%rbp)
mov    -0xa8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xa8(%rbp)
jmp    123c <sort+0x12c>
jmp    12e7 <sort+0x1d7>
jmp    1294 <sort+0x184>
mov    -0xa4(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     12e2 <sort+0x1d2>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xa4(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
movslq -0xac(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0xa0(%rbp,%rax,4)
mov    -0xac(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xac(%rbp)
mov    -0xa4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xa4(%rbp)
jmp    1294 <sort+0x184>
jmp    12e7 <sort+0x1d7>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xa8(%rbp)
mov    -0xa8(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     132f <sort+0x21f>
movslq -0xa8(%rbp),%rax
mov    -0xa0(%rbp,%rax,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xa8(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0xa8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xa8(%rbp)
jmp    12f0 <sort+0x1e0>
add    $0xb0,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x88,%rsp
mov    %ecx,%r14d
mov    %edx,%r12d
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r13
lea    0xebc(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
lea    0x1(%r12),%eax
cmp    %r12d,%r15d
jg     11d4 <sort+0xb4>
cmp    %r14d,%r12d
jge    11d4 <sort+0xb4>
movslq %r15d,%rcx
lea    (%rsp,%rcx,4),%rsi
mov    %r15d,%r8d
mov    %r15d,%ecx
nopl   0x0(%rax)
movslq %ecx,%rcx
mov    0x0(%r13,%rcx,4),%edi
cltq
mov    0x0(%r13,%rax,4),%ebp
xor    %ebx,%ebx
xor    %edx,%edx
cmp    %ebp,%edi
setg   %bl
setle  %dl
cmovg  %ebp,%edi
add    %edx,%ecx
add    %ebx,%eax
mov    %edi,(%rsi)
add    $0x1,%r8d
cmp    %r12d,%ecx
jg     11a6 <sort+0x86>
add    $0x4,%rsi
cmp    %r14d,%eax
jle    1170 <sort+0x50>
cmp    %r12d,%ecx
jle    11df <sort+0xbf>
cmp    %r14d,%eax
jg     1204 <sort+0xe4>
movslq %r8d,%rcx
lea    (%rsp,%rcx,4),%rdi
movslq %eax,%rcx
lea    0x0(,%rcx,4),%rsi
add    %r13,%rsi
mov    %r14d,%ecx
sub    %eax,%ecx
lea    0x4(,%rcx,4),%rdx
jmp    11ff <sort+0xdf>
mov    %r15d,%ecx
mov    %r15d,%r8d
cmp    %r12d,%ecx
jg     11ab <sort+0x8b>
movslq %r8d,%rax
lea    (%rsp,%rax,4),%rdi
movslq %ecx,%rax
lea    0x0(,%rax,4),%rsi
add    %r13,%rsi
sub    %ecx,%r12d
lea    0x4(,%r12,4),%rdx
call   1040 <memcpy@plt>
sub    %r15d,%r14d
jl     1228 <sort+0x108>
movslq %r15d,%rax
lea    0x0(,%rax,4),%rdi
add    %r13,%rdi
lea    (%rsp,%rax,4),%rsi
lea    0x4(,%r14,4),%rdx
call   1040 <memcpy@plt>
add    $0x88,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [34 x i8] c"Merging : low %d mid %d high %d\0A\0A\00"
define void @sort(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca [32 x 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
store i32 %3, i32* %8
%13 = load i32, i32* %6
%14 = load i32, i32* %7
%15 = load i32, i32* %8
%16 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([34 x i8], [34 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %13, i32 %14, i32 %15)
%17 = load i32, i32* %6
store i32 %17, i32* %10
%18 = load i32, i32* %7
%19 = add nsw i32 %18, 1
store i32 %19, i32* %11
%20 = load i32, i32* %6
store i32 %20, i32* %12
br label %21
21: ; preds = %65, %4
%22 = load i32, i32* %10
%23 = load i32, i32* %7
%24 = icmp sle i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %29
25: ; preds = %21
%26 = load i32, i32* %11
%27 = load i32, i32* %8
%28 = icmp sle i32 %26, %27
br label %29
29: ; preds = %25, %21
%30 = phi i1 [ false, %21 ], [ %28, %25 ]
br i1 %30, label %31, label %68
31: ; preds = %29
%32 = load i32*, i32** %5
%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 = load i32*, i32** %5
%38 = load i32, i32* %11
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %39
%41 = load i32, i32* %40
%42 = icmp sle i32 %36, %41
br i1 %42, label %43, label %54
43: ; preds = %31
%44 = load i32*, i32** %5
%45 = load i32, i32* %10
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 %46
%48 = load i32, i32* %47
%49 = load i32, i32* %12
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds [32 x i32], [32 x i32]* %9, i64 0, i64 %50
store i32 %48, i32* %51
%52 = load i32, i32* %10
%53 = add nsw i32 %52, 1
store i32 %53, i32* %10
br label %65
54: ; preds = %31
%55 = load i32*, i32** %5
%56 = load i32, i32* %11
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 %57
%59 = load i32, i32* %58
%60 = load i32, i32* %12
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds [32 x i32], [32 x i32]* %9, i64 0, i64 %61
store i32 %59, i32* %62
%63 = load i32, i32* %11
%64 = add nsw i32 %63, 1
store i32 %64, i32* %11
br label %65
65: ; preds = %54, %43
%66 = load i32, i32* %12
%67 = add nsw i32 %66, 1
store i32 %67, i32* %12
br label %21
68: ; preds = %29
%69 = load i32, i32* %10
%70 = load i32, i32* %7
%71 = icmp sgt i32 %69, %70
br i1 %71, label %72, label %92
72: ; preds = %68
br label %73
73: ; preds = %88, %72
%74 = load i32, i32* %11
%75 = load i32, i32* %8
%76 = icmp sle i32 %74, %75
br i1 %76, label %77, label %91
77: ; preds = %73
%78 = load i32*, i32** %5
%79 = load i32, i32* %11
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %78, i64 %80
%82 = load i32, i32* %81
%83 = load i32, i32* %12
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds [32 x i32], [32 x i32]* %9, i64 0, i64 %84
store i32 %82, i32* %85
%86 = load i32, i32* %12
%87 = add nsw i32 %86, 1
store i32 %87, i32* %12
br label %88
88: ; preds = %77
%89 = load i32, i32* %11
%90 = add nsw i32 %89, 1
store i32 %90, i32* %11
br label %73
91: ; preds = %73
br label %112
92: ; preds = %68
br label %93
93: ; preds = %108, %92
%94 = load i32, i32* %10
%95 = load i32, i32* %7
%96 = icmp sle i32 %94, %95
br i1 %96, label %97, label %111
97: ; preds = %93
%98 = load i32*, i32** %5
%99 = load i32, i32* %10
%100 = sext i32 %99 to i64
%101 = getelementptr inbounds i32, i32* %98, i64 %100
%102 = load i32, i32* %101
%103 = load i32, i32* %12
%104 = sext i32 %103 to i64
%105 = getelementptr inbounds [32 x i32], [32 x i32]* %9, i64 0, i64 %104
store i32 %102, i32* %105
%106 = load i32, i32* %12
%107 = add nsw i32 %106, 1
store i32 %107, i32* %12
br label %108
108: ; preds = %97
%109 = load i32, i32* %10
%110 = add nsw i32 %109, 1
store i32 %110, i32* %10
br label %93
111: ; preds = %93
br label %112
112: ; preds = %111, %91
%113 = load i32, i32* %6
store i32 %113, i32* %11
br label %114
114: ; preds = %127, %112
%115 = load i32, i32* %11
%116 = load i32, i32* %8
%117 = icmp sle i32 %115, %116
br i1 %117, label %118, label %130
118: ; preds = %114
%119 = load i32, i32* %11
%120 = sext i32 %119 to i64
%121 = getelementptr inbounds [32 x i32], [32 x i32]* %9, i64 0, i64 %120
%122 = load i32, i32* %121
%123 = load i32*, i32** %5
%124 = load i32, i32* %11
%125 = sext i32 %124 to i64
%126 = getelementptr inbounds i32, i32* %123, i64 %125
store i32 %122, i32* %126
br label %127
127: ; preds = %118
%128 = load i32, i32* %11
%129 = add nsw i32 %128, 1
store i32 %129, i32* %11
br label %114
130: ; preds = %114
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [34 x i8] c"Merging : low %d mid %d high %d\0A\0A\00"
define void @sort(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca [32 x i32]
%6 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([34 x i8], [34 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %1, i32 %2, i32 %3)
%7 = bitcast [32 x i32]* %5 to i8*
%8 = add nsw i32 %2, 1
%9 = icmp sle i32 %1, %2
%10 = icmp slt i32 %2, %3
%11 = and i1 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %38
12: ; preds = %4
%13 = sext i32 %1 to i64
br label %14
14: ; preds = %12, %14
%15 = phi i64 [ %13, %12 ], [ %32, %14 ]
%16 = phi i32 [ %8, %12 ], [ %30, %14 ]
%17 = phi i32 [ %1, %12 ], [ %28, %14 ]
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = sext i32 %16 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = icmp sgt i32 %20, %23
%25 = select i1 %24, i32 %23, i32 %20
%26 = xor i1 %24, true
%27 = zext i1 %26 to i32
%28 = add nsw i32 %17, %27
%29 = zext i1 %24 to i32
%30 = add nsw i32 %16, %29
%31 = getelementptr inbounds [32 x i32], [32 x i32]* %5, i64 0, i64 %15
store i32 %25, i32* %31
%32 = add i64 %15, 1
%33 = icmp sle i32 %28, %2
%34 = icmp sle i32 %30, %3
%35 = select i1 %33, i1 %34, i1 false
br i1 %35, label %14, label %36
36: ; preds = %14
%37 = trunc i64 %32 to i32
br label %38
38: ; preds = %36, %4
%39 = phi i32 [ %1, %4 ], [ %28, %36 ]
%40 = phi i32 [ %8, %4 ], [ %30, %36 ]
%41 = phi i32 [ %1, %4 ], [ %37, %36 ]
%42 = icmp sgt i32 %39, %2
br i1 %42, label %54, label %43
43: ; preds = %38
%44 = sext i32 %41 to i64
%45 = getelementptr [32 x i32], [32 x i32]* %5, i64 0, i64 %44
%46 = bitcast i32* %45 to i8*
%47 = sext i32 %39 to i64
%48 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %47
%49 = bitcast i32* %48 to i8*
%50 = sub i32 %2, %39
%51 = zext i32 %50 to i64
%52 = shl nuw nsw i64 %51, 2
%53 = add nuw nsw i64 %52, 4
br label %67
54: ; preds = %38
%55 = icmp sgt i32 %40, %3
br i1 %55, label %67, label %56
56: ; preds = %54
%57 = sext i32 %41 to i64
%58 = getelementptr [32 x i32], [32 x i32]* %5, i64 0, i64 %57
%59 = bitcast i32* %58 to i8*
%60 = sext i32 %40 to i64
%61 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %60
%62 = bitcast i32* %61 to i8*
%63 = sub i32 %3, %40
%64 = zext i32 %63 to i64
%65 = shl nuw nsw i64 %64, 2
%66 = add nuw nsw i64 %65, 4
br label %67
67: ; preds = %43, %56, %54
%68 = icmp slt i32 %3, %1
br i1 %68, label %79, label %69
69: ; preds = %67
%70 = sext i32 %1 to i64
%71 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %70
%72 = bitcast i32* %71 to i8*
%73 = getelementptr [32 x i32], [32 x i32]* %5, i64 0, i64 %70
%74 = bitcast i32* %73 to i8*
%75 = sub i32 %3, %1
%76 = zext i32 %75 to i64
%77 = shl nuw nsw i64 %76, 2
%78 = add nuw nsw i64 %77, 4
br label %79
79: ; preds = %69, %67
ret void
}