#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 atoi(char *);
int /*<<< orphan*/ exit(int);
int /*<<< orphan*/ fprintf(int /*<<< orphan*/, char *);
void *malloc(int);
int **merge(int **, int, int *, int *, int **);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int, int);
int /*<<< orphan*/ stderr;
int main(int argc, char **argv) {
  if (argc < 1 || argc % 2 == 0) {
    fprintf(stderr, "Usage: ./test s0 e0 s1 e1...");
    exit(-1);
  }
  int i, count = 0;
  int *sizes = malloc((argc - 1) / 2 * sizeof(int));
  int **intervals = malloc((argc - 1) / 2 * sizeof(int *));
  for (i = 0; i < (argc - 1) / 2; i++) {
    sizes[i] = 2;
    intervals[i] = malloc(2 * sizeof(int));
    intervals[i][0] = atoi(argv[i * 2 + 1]);
    intervals[i][1] = atoi(argv[i * 2 + 2]);
  }
  int *col_sizes;
  int **results = merge(intervals, (argc - 1) / 2, sizes, &count, &col_sizes);
  for (i = 0; i < count; i++) {
    printf("[%d,%d]\n", results[i][0], results[i][1]);
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
jl     1194 <main+0x34>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x0,%edx
jne    11b3 <main+0x53>
mov    0x2e45(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xe5c(%rip),%rsi
call   1040 <fprintf@plt>
mov    $0xffffffff,%edi
call   1080 <exit@plt>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cltq
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jge    12a9 <main+0x149>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movl   $0x2,(%rax,%rcx,4)
mov    $0x8,%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdi
call   1070 <atoi@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rdx
mov    (%rax,%rdx,8),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdi
call   1070 <atoi@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rdx
mov    (%rax,%rdx,8),%rax
mov    %ecx,0x4(%rax)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11ff <main+0x9f>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%esi
mov    -0x20(%rbp),%rdx
lea    -0x18(%rbp),%rcx
lea    -0x30(%rbp),%r8
call   1050 <merge@plt>
mov    %rax,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    131c <main+0x1bc>
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    (%rax),%esi
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    0x4(%rax),%edx
lea    0xd14(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    12d9 <main+0x179>
xor    %eax,%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
test   %edi,%edi
jle    1280 <main+0x120>
mov    %edi,%r14d
mov    %edi,%eax
and    $0x1,%eax
je     1280 <main+0x120>
mov    %rsi,%rbx
movl   $0x0,0x4(%rsp)
add    $0xffffffff,%r14d
mov    %r14d,%ebp
shr    %ebp
lea    0x0(,%rbp,4),%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,%r15
mov    %rbp,0x8(%rsp)
lea    0x0(,%rbp,8),%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,%r12
cmp    $0x2,%r14d
jb     121c <main+0xbc>
mov    0x8(%rsp),%rax
cmp    $0x2,%eax
mov    $0x1,%r13d
cmovae %eax,%r13d
shl    $0x2,%r13
xor    %r14d,%r14d
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movl   $0x2,(%r15,%r14,1)
mov    $0x8,%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbp
mov    %rax,(%r12,%r14,2)
mov    0x8(%rbx,%r14,4),%rdi
call   1070 <atoi@plt>
mov    %eax,0x0(%rbp)
mov    0x10(%rbx,%r14,4),%rdi
call   1070 <atoi@plt>
mov    %eax,0x4(%rbp)
add    $0x4,%r14
cmp    %r14,%r13
jne    11e0 <main+0x80>
lea    0x4(%rsp),%rcx
lea    0x10(%rsp),%r8
mov    %r12,%rdi
mov    0x8(%rsp),%rsi
mov    %r15,%rdx
call   1050 <merge@plt>
cmpl   $0x0,0x4(%rsp)
jle    126f <main+0x10f>
mov    %rax,%rbx
xor    %ebp,%ebp
lea    0xdd4(%rip),%r14
nopl   0x0(%rax)
mov    (%rbx,%rbp,8),%rax
mov    (%rax),%esi
mov    0x4(%rax),%edx
mov    %r14,%rdi
call   1030 <printf@plt>
add    $0x1,%rbp
movslq 0x4(%rsp),%rax
cmp    %rax,%rbp
jl     1250 <main+0xf0>
xor    %eax,%eax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    0x2d59(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xd70(%rip),%rsi
call   1040 <fprintf@plt>
mov    $0xffffffff,%edi
call   1080 <exit@plt>

LLVM IR (-O0):
@stderr = global i32 0
@.str = [29 x i8] c"Usage: ./test s0 e0 s1 e1...\00"
@.str.1 = [9 x i8] c"[%d,%d]\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32**
%10 = alloca i32*
%11 = alloca i32**
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
%12 = load i32, i32* %4
%13 = icmp slt i32 %12, 1
br i1 %13, label %18, label %14
14: ; preds = %2
%15 = load i32, i32* %4
%16 = srem i32 %15, 2
%17 = icmp eq i32 %16, 0
br i1 %17, label %18, label %22
18: ; preds = %14, %2
%19 = load i32, i32* @stderr
%20 = call i32 @fprintf(i32 %19, i8* getelementptr inbounds ([29 x i8], [29 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%21 = call i32 @exit(i32 -1)
unreachable
22: ; preds = %14
store i32 0, i32* %7
%23 = load i32, i32* %4
%24 = sub nsw i32 %23, 1
%25 = sdiv i32 %24, 2
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = mul i64 %26, 4
%28 = trunc i64 %27 to i32
%29 = call i8* @malloc(i32 %28)
%30 = bitcast i8* %29 to i32*
store i32* %30, i32** %8
%31 = load i32, i32* %4
%32 = sub nsw i32 %31, 1
%33 = sdiv i32 %32, 2
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = mul i64 %34, 8
%36 = trunc i64 %35 to i32
%37 = call i8* @malloc(i32 %36)
%38 = bitcast i8* %37 to i32**
store i32** %38, i32*** %9
store i32 0, i32* %6
br label %39
39: ; preds = %84, %22
%40 = load i32, i32* %6
%41 = load i32, i32* %4
%42 = sub nsw i32 %41, 1
%43 = sdiv i32 %42, 2
%44 = icmp slt i32 %40, %43
br i1 %44, label %45, label %87
45: ; preds = %39
%46 = load i32*, i32** %8
%47 = load i32, i32* %6
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
store i32 2, i32* %49
%50 = call i8* @malloc(i32 8)
%51 = bitcast i8* %50 to i32*
%52 = load i32**, i32*** %9
%53 = load i32, i32* %6
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32*, i32** %52, i64 %54
store i32* %51, i32** %55
%56 = load i8**, i8*** %5
%57 = load i32, i32* %6
%58 = mul nsw i32 %57, 2
%59 = add nsw i32 %58, 1
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i8*, i8** %56, i64 %60
%62 = load i8*, i8** %61
%63 = call i32 @atoi(i8* %62)
%64 = load i32**, i32*** %9
%65 = load i32, i32* %6
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32*, i32** %64, i64 %66
%68 = load i32*, i32** %67
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %68, i64 0
store i32 %63, i32* %69
%70 = load i8**, i8*** %5
%71 = load i32, i32* %6
%72 = mul nsw i32 %71, 2
%73 = add nsw i32 %72, 2
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds i8*, i8** %70, i64 %74
%76 = load i8*, i8** %75
%77 = call i32 @atoi(i8* %76)
%78 = load i32**, i32*** %9
%79 = load i32, i32* %6
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds i32*, i32** %78, i64 %80
%82 = load i32*, i32** %81
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %82, i64 1
store i32 %77, i32* %83
br label %84
84: ; preds = %45
%85 = load i32, i32* %6
%86 = add nsw i32 %85, 1
store i32 %86, i32* %6
br label %39
87: ; preds = %39
%88 = load i32**, i32*** %9
%89 = load i32, i32* %4
%90 = sub nsw i32 %89, 1
%91 = sdiv i32 %90, 2
%92 = load i32*, i32** %8
%93 = call i32** @merge(i32** %88, i32 %91, i32* %92, i32* %7, i32** %10)
store i32** %93, i32*** %11
store i32 0, i32* %6
br label %94
94: ; preds = %114, %87
%95 = load i32, i32* %6
%96 = load i32, i32* %7
%97 = icmp slt i32 %95, %96
br i1 %97, label %98, label %117
98: ; preds = %94
%99 = load i32**, i32*** %11
%100 = load i32, i32* %6
%101 = sext i32 %100 to i64
%102 = getelementptr inbounds i32*, i32** %99, i64 %101
%103 = load i32*, i32** %102
%104 = getelementptr inbounds i32, i32* %103, i64 0
%105 = load i32, i32* %104
%106 = load i32**, i32*** %11
%107 = load i32, i32* %6
%108 = sext i32 %107 to i64
%109 = getelementptr inbounds i32*, i32** %106, i64 %108
%110 = load i32*, i32** %109
%111 = getelementptr inbounds i32, i32* %110, i64 1
%112 = load i32, i32* %111
%113 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([9 x i8], [9 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %105, i32 %112)
br label %114
114: ; preds = %98
%115 = load i32, i32* %6
%116 = add nsw i32 %115, 1
store i32 %116, i32* %6
br label %94
117: ; preds = %94
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@stderr = global i32 0
@.str = [29 x i8] c"Usage: ./test s0 e0 s1 e1...\00"
@.str.1 = [9 x i8] c"[%d,%d]\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32*
%5 = icmp slt i32 %0, 1
%6 = and i32 %0, 1
%7 = icmp eq i32 %6, 0
%8 = or i1 %5, %7
br i1 %8, label %9, label %13
9: ; preds = %2
%10 = load i32, i32* @stderr
%11 = tail call i32 @fprintf(i32 %10, i8* getelementptr inbounds ([29 x i8], [29 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%12 = tail call i32 @exit(i32 -1)
unreachable
13: ; preds = %2
%14 = bitcast i32* %3 to i8*
store i32 0, i32* %3
%15 = add nsw i32 %0, -1
%16 = lshr i32 %15, 1
%17 = shl nuw i32 %16, 2
%18 = tail call i8* @malloc(i32 %17)
%19 = bitcast i8* %18 to i32*
%20 = shl i32 %16, 3
%21 = tail call i8* @malloc(i32 %20)
%22 = bitcast i8* %21 to i32**
%23 = icmp ult i32 %15, 2
br i1 %23, label %46, label %24
24: ; preds = %13
%25 = call i32 @llvm.umax.i32(i32 %16, i32 1)
%26 = zext i32 %25 to i64
br label %27
27: ; preds = %24, %27
%28 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %44, %27 ]
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %28
store i32 2, i32* %29
%30 = tail call dereferenceable_or_null(8) i8* @malloc(i32 8)
%31 = bitcast i8* %30 to i32*
%32 = getelementptr inbounds i32*, i32** %22, i64 %28
%33 = bitcast i32** %32 to i8**
store i8* %30, i8** %33
%34 = shl nuw nsw i64 %28, 1
%35 = or i64 %34, 1
%36 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 %35
%37 = load i8*, i8** %36
%38 = tail call i32 @atoi(i8* %37)
store i32 %38, i32* %31
%39 = add nuw nsw i64 %34, 2
%40 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 %39
%41 = load i8*, i8** %40
%42 = tail call i32 @atoi(i8* %41)
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 1
store i32 %42, i32* %43
%44 = add nuw nsw i64 %28, 1
%45 = icmp eq i64 %44, %26
br i1 %45, label %46, label %27
46: ; preds = %27, %13
%47 = bitcast i32** %4 to i8*
%48 = call i32** @merge(i32** %22, i32 %16, i32* %19, i32* %3, i32** %4)
%49 = load i32, i32* %3
%50 = icmp sgt i32 %49, 0
br i1 %50, label %51, label %63
51: ; preds = %46, %51
%52 = phi i64 [ %59, %51 ], [ 0, %46 ]
%53 = getelementptr inbounds i32*, i32** %48, i64 %52
%54 = load i32*, i32** %53
%55 = load i32, i32* %54
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 1
%57 = load i32, i32* %56
%58 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([9 x i8], [9 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %55, i32 %57)
%59 = add nuw nsw i64 %52, 1
%60 = load i32, i32* %3
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = icmp slt i64 %59, %61
br i1 %62, label %51, label %63
63: ; preds = %51, %46
ret i32 0
}