#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, char **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 **)(((char *)list) + offset));
    (*(char **)(((char *)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     125a <msort+0x14a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movq   $0x0,(%rax,%rcx,1)
movl   $0x0,-0x124(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x1d,-0x124(%rbp)
mov    %al,-0x125(%rbp)
jge    11e4 <msort+0xd4>
movslq -0x124(%rbp),%rax
cmpq   $0x0,-0x120(%rbp,%rax,8)
setne  %al
mov    %al,-0x125(%rbp)
mov    -0x125(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11f7 <msort+0xe7>
jmp    1242 <msort+0x132>
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    11b6 <msort+0xa6>
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    12cc <msort+0x1bc>
movslq -0x124(%rbp),%rax
cmpq   $0x0,-0x120(%rbp,%rax,8)
je     12b3 <msort+0x1a3>
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    12b8 <msort+0x1a8>
mov    -0x124(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x124(%rbp)
jmp    126c <msort+0x15c>
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    (%r15,%r12,1),%r15
movq   $0x0,(%rax,%r12,1)
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 = %67, %26
%28 = load i8*, i8** %4
%29 = icmp ne i8* %28, null
br i1 %29, label %30, label %72
30: ; preds = %27
%31 = load i8*, i8** %4
store i8* %31, i8** %8
%32 = load i8*, i8** %4
%33 = load i64, i64* %7
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %32, i64 %33
%35 = bitcast i8* %34 to i8**
%36 = load i8*, i8** %35
store i8* %36, i8** %4
%37 = load i8*, i8** %8
%38 = load i64, i64* %7
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %37, i64 %38
%40 = bitcast i8* %39 to i8**
store i8* null, i8** %40
store i32 0, i32* %10
br label %41
41: ; preds = %64, %30
%42 = load i32, i32* %10
%43 = icmp slt i32 %42, 29
br i1 %43, label %44, label %50
44: ; preds = %41
%45 = load i32, i32* %10
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds [30 x i8*], [30 x i8*]* %9, i64 0, i64 %46
%48 = load i8*, i8** %47
%49 = icmp ne i8* %48, null
br label %50
50: ; preds = %44, %41
%51 = phi i1 [ false, %41 ], [ %49, %44 ]
br i1 %51, label %52, label %67
52: ; preds = %50
%53 = load i8*, i8** %8
%54 = load i32, i32* %10
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds [30 x i8*], [30 x i8*]* %9, i64 0, i64 %55
%57 = load i8*, i8** %56
%58 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %6
%59 = load i64, i64* %7
%60 = call i8* @merge(i8* %53, i8* %57, i32 (i8*, i8*)* %58, i64 %59)
store i8* %60, i8** %8
%61 = load i32, i32* %10
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds [30 x i8*], [30 x i8*]* %9, i64 0, i64 %62
store i8* null, i8** %63
br label %64
64: ; preds = %52
%65 = load i32, i32* %10
%66 = add nsw i32 %65, 1
store i32 %66, i32* %10
br label %41
67: ; preds = %50
%68 = load i8*, i8** %8
%69 = load i32, i32* %10
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds [30 x i8*], [30 x i8*]* %9, i64 0, i64 %70
store i8* %68, i8** %71
br label %27
72: ; preds = %27
store i8* null, i8** %8
store i32 0, i32* %10
br label %73
73: ; preds = %92, %72
%74 = load i32, i32* %10
%75 = icmp slt i32 %74, 30
br i1 %75, label %76, label %95
76: ; preds = %73
%77 = load i32, i32* %10
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds [30 x i8*], [30 x i8*]* %9, i64 0, i64 %78
%80 = load i8*, i8** %79
%81 = icmp ne i8* %80, null
br i1 %81, label %82, label %91
82: ; preds = %76
%83 = load i8*, i8** %8
%84 = load i32, i32* %10
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = getelementptr inbounds [30 x i8*], [30 x i8*]* %9, i64 0, i64 %85
%87 = load i8*, i8** %86
%88 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %6
%89 = load i64, i64* %7
%90 = call i8* @merge(i8* %83, i8* %87, i32 (i8*, i8*)* %88, i64 %89)
store i8* %90, i8** %8
br label %91
91: ; preds = %82, %76
br label %92
92: ; preds = %91
%93 = load i32, i32* %10
%94 = add nsw i32 %93, 1
store i32 %94, i32* %10
br label %73
95: ; preds = %73
%96 = load i8*, i8** %8
ret i8* %96
}

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