#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*/ exit(int);
int /*<<< orphan*/ fprintf(int /*<<< orphan*/, char *, int);
int /*<<< orphan*/ stderr;
void merge(int a[], int begin, int middle, int end) {
  int b[64];
  int k;
  int current, left, right;
  int remaining;
  if (end >= 64) {
    fprintf(stderr, "array is too big: end=%d\n", end);
    exit(-1);
  }
  for (k = begin; k <= end; k++)
    b[k] = a[k];
  current = begin;
  left = begin;
  right = middle + 1;
  while (left <= middle && right <= end)
    if (b[left] < b[right])
      a[current++] = b[left++];
    else
      a[current++] = b[right++];
  remaining = middle - left;
  for (k = 0; k <= remaining; k++)
    a[current + k] = b[left + k];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<merge>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x140,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x40,-0x14(%rbp)
jl     1164 <merge+0x44>
mov    0x2e97(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
mov    -0x14(%rbp),%edx
lea    0xeab(%rip),%rsi
call   1030 <fprintf@plt>
mov    $0xffffffff,%edi
call   1040 <exit@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x124(%rbp)
mov    -0x124(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     11ac <merge+0x8c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x124(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
movslq -0x124(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0x120(%rbp,%rax,4)
mov    -0x124(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x124(%rbp)
jmp    116d <merge+0x4d>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x128(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x12c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x130(%rbp)
mov    -0x12c(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x135(%rbp)
jg     11f3 <merge+0xd3>
mov    -0x130(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x135(%rbp)
mov    -0x135(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1206 <merge+0xe6>
jmp    129c <merge+0x17c>
movslq -0x12c(%rbp),%rax
mov    -0x120(%rbp,%rax,4),%eax
movslq -0x130(%rbp),%rcx
cmp    -0x120(%rbp,%rcx,4),%eax
jge    1262 <merge+0x142>
mov    -0x12c(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x12c(%rbp)
cltq
mov    -0x120(%rbp,%rax,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x128(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x128(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1297 <merge+0x177>
mov    -0x130(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x130(%rbp)
cltq
mov    -0x120(%rbp,%rax,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x128(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x128(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11ca <merge+0xaa>
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    -0x12c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x134(%rbp)
movl   $0x0,-0x124(%rbp)
mov    -0x124(%rbp),%eax
cmp    -0x134(%rbp),%eax
jg     1306 <merge+0x1e6>
mov    -0x12c(%rbp),%eax
add    -0x124(%rbp),%eax
cltq
mov    -0x120(%rbp,%rax,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x128(%rbp),%ecx
add    -0x124(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x124(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x124(%rbp)
jmp    12b5 <merge+0x195>
add    $0x140,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<merge>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x108,%rsp
mov    %ecx,%r15d
cmp    $0x3f,%ecx
jg     1218 <merge+0xe8>
mov    %edx,%r12d
mov    %esi,%r13d
mov    %rdi,%r14
mov    %r15d,%eax
sub    %esi,%eax
jl     1175 <merge+0x45>
movslq %r13d,%rcx
lea    (%rsp,%rcx,4),%rdi
lea    (%r14,%rcx,4),%rsi
lea    0x4(,%rax,4),%rdx
call   1040 <memcpy@plt>
lea    0x1(%r12),%edx
cmp    %r12d,%r13d
jg     120e <merge+0xde>
cmp    %r15d,%r12d
jge    11db <merge+0xab>
movslq %r13d,%rax
lea    (%r14,%rax,4),%r9
mov    %edx,%esi
mov    %r13d,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
cltq
mov    (%rsp,%rax,4),%r8d
movslq %esi,%rdi
mov    (%rsp,%rdi,4),%ebp
xor    %edi,%edi
xor    %ecx,%ecx
cmp    %ebp,%r8d
setge  %bl
setl   %cl
cmovl  %r8d,%ebp
add    %ecx,%eax
mov    %ebp,(%r9)
add    $0x1,%r13d
cmp    %r12d,%eax
jg     11de <merge+0xae>
mov    %bl,%dil
add    %edi,%esi
add    $0x4,%r9
cmp    %r15d,%esi
jle    11a0 <merge+0x70>
jmp    11de <merge+0xae>
mov    %r13d,%eax
cmp    %r12d,%eax
jg     11fc <merge+0xcc>
movslq %r13d,%rcx
lea    (%r14,%rcx,4),%rdi
movslq %eax,%rcx
lea    (%rsp,%rcx,4),%rsi
sub    %eax,%edx
shl    $0x2,%rdx
call   1040 <memcpy@plt>
add    $0x108,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    %r13d,%eax
cmp    %r12d,%eax
jle    11e3 <merge+0xb3>
jmp    11fc <merge+0xcc>
mov    0x2dc1(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xdd8(%rip),%rsi
mov    %r15d,%edx
call   1030 <fprintf@plt>
mov    $0xffffffff,%edi
call   1050 <exit@plt>

LLVM IR (-O0):
@stderr = global i32 0
@.str = [26 x i8] c"array is too big: end=%d\0A\00"
define void @merge(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca [64 x i32]
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%15 = load i32, i32* %8
%16 = icmp sge i32 %15, 64
br i1 %16, label %17, label %22
17: ; preds = %4
%18 = load i32, i32* @stderr
%19 = load i32, i32* %8
%20 = call i32 @fprintf(i32 %18, i8* getelementptr inbounds ([26 x i8], [26 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %19)
%21 = call i32 @exit(i32 -1)
unreachable
22: ; preds = %4
%23 = load i32, i32* %6
store i32 %23, i32* %10
br label %24
24: ; preds = %37, %22
%25 = load i32, i32* %10
%26 = load i32, i32* %8
%27 = icmp sle i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %40
28: ; preds = %24
%29 = load i32*, i32** %5
%30 = load i32, i32* %10
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = load i32, i32* %10
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds [64 x i32], [64 x i32]* %9, i64 0, i64 %35
store i32 %33, i32* %36
br label %37
37: ; preds = %28
%38 = load i32, i32* %10
%39 = add nsw i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %10
br label %24
40: ; preds = %24
%41 = load i32, i32* %6
store i32 %41, i32* %11
%42 = load i32, i32* %6
store i32 %42, i32* %12
%43 = load i32, i32* %7
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %13
br label %45
45: ; preds = %87, %40
%46 = load i32, i32* %12
%47 = load i32, i32* %7
%48 = icmp sle i32 %46, %47
br i1 %48, label %49, label %53
49: ; preds = %45
%50 = load i32, i32* %13
%51 = load i32, i32* %8
%52 = icmp sle i32 %50, %51
br label %53
53: ; preds = %49, %45
%54 = phi i1 [ false, %45 ], [ %52, %49 ]
br i1 %54, label %55, label %88
55: ; preds = %53
%56 = load i32, i32* %12
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds [64 x i32], [64 x i32]* %9, i64 0, i64 %57
%59 = load i32, i32* %58
%60 = load i32, i32* %13
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds [64 x i32], [64 x i32]* %9, i64 0, i64 %61
%63 = load i32, i32* %62
%64 = icmp slt i32 %59, %63
br i1 %64, label %65, label %76
65: ; preds = %55
%66 = load i32, i32* %12
%67 = add nsw i32 %66, 1
store i32 %67, i32* %12
%68 = sext i32 %66 to i64
%69 = getelementptr inbounds [64 x i32], [64 x i32]* %9, i64 0, i64 %68
%70 = load i32, i32* %69
%71 = load i32*, i32** %5
%72 = load i32, i32* %11
%73 = add nsw i32 %72, 1
store i32 %73, i32* %11
%74 = sext i32 %72 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %71, i64 %74
store i32 %70, i32* %75
br label %87
76: ; preds = %55
%77 = load i32, i32* %13
%78 = add nsw i32 %77, 1
store i32 %78, i32* %13
%79 = sext i32 %77 to i64
%80 = getelementptr inbounds [64 x i32], [64 x i32]* %9, i64 0, i64 %79
%81 = load i32, i32* %80
%82 = load i32*, i32** %5
%83 = load i32, i32* %11
%84 = add nsw i32 %83, 1
store i32 %84, i32* %11
%85 = sext i32 %83 to i64
%86 = getelementptr inbounds i32, i32* %82, i64 %85
store i32 %81, i32* %86
br label %87
87: ; preds = %76, %65
br label %45
88: ; preds = %53
%89 = load i32, i32* %7
%90 = load i32, i32* %12
%91 = sub nsw i32 %89, %90
store i32 %91, i32* %14
store i32 0, i32* %10
br label %92
92: ; preds = %109, %88
%93 = load i32, i32* %10
%94 = load i32, i32* %14
%95 = icmp sle i32 %93, %94
br i1 %95, label %96, label %112
96: ; preds = %92
%97 = load i32, i32* %12
%98 = load i32, i32* %10
%99 = add nsw i32 %97, %98
%100 = sext i32 %99 to i64
%101 = getelementptr inbounds [64 x i32], [64 x i32]* %9, i64 0, i64 %100
%102 = load i32, i32* %101
%103 = load i32*, i32** %5
%104 = load i32, i32* %11
%105 = load i32, i32* %10
%106 = add nsw i32 %104, %105
%107 = sext i32 %106 to i64
%108 = getelementptr inbounds i32, i32* %103, i64 %107
store i32 %102, i32* %108
br label %109
109: ; preds = %96
%110 = load i32, i32* %10
%111 = add nsw i32 %110, 1
store i32 %111, i32* %10
br label %92
112: ; preds = %92
ret void
}

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