#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 */
typedef unsigned long long uint64_t;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ memcpy(int *, int *, int);
scalar_t__ merge_count(int *, int, int, int, int *);
uint64_t count(int a[], int st, int en, int b[]) {
  if (st + 1 == en) {
    return 0ull;
  } else if (st + 2 == en) {
    if (a[st] < a[st + 1]) {
      return 0ull;
    } else {
      int tmp = a[st + 1];
      a[st + 1] = a[st];
      a[st] = tmp;
      return 1ull;
    }
  }
  int md = (st + en) / 2;
  uint64_t result = count(a, st, md, b);
  result += count(a, md, en, b);
  result += merge_count(a, st, md, en, b);
  memcpy(&a[st], &b[st], (en - st) * sizeof(int));
  return result;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<count>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    1162 <count+0x32>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    1287 <count+0x157>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    11e8 <count+0xb8>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x14(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    119f <count+0x6f>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    1287 <count+0x157>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
movq   $0x1,-0x8(%rbp)
jmp    1287 <count+0x157>
jmp    11ed <count+0xbd>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x28(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rcx
call   1030 <count@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rcx
call   1030 <count@plt>
add    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x28(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%r8
call   1050 <merge_count@plt>
add    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edx
call   1040 <memcpy@plt>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<count>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%r15d
lea    0x1(%r15),%eax
cmp    %edx,%eax
jne    114e <count+0x1e>
xor    %r13d,%r13d
jmp    11ed <count+0xbd>
mov    %edx,%ebx
mov    %rdi,%r14
lea    0x2(%r15),%edx
cmp    %ebx,%edx
jne    117c <count+0x4c>
movslq %r15d,%rcx
mov    (%r14,%rcx,4),%edx
cltq
mov    (%r14,%rax,4),%esi
cmp    %esi,%edx
jl     1146 <count+0x16>
mov    %edx,(%r14,%rax,4)
mov    %esi,(%r14,%rcx,4)
mov    $0x1,%r13d
jmp    11ed <count+0xbd>
lea    (%rbx,%r15,1),%eax
mov    %eax,%ebp
shr    $0x1f,%ebp
add    %eax,%ebp
sar    %ebp
mov    %r14,%rdi
mov    %r15d,%esi
mov    %ebp,%edx
mov    %rcx,%r13
call   1030 <count@plt>
mov    %rax,(%rsp)
mov    %r14,%rdi
mov    %ebp,%esi
mov    %ebx,%edx
mov    %r13,%rcx
call   1030 <count@plt>
mov    %rax,%r12
add    (%rsp),%r12
mov    %r14,%rdi
mov    %r15d,%esi
mov    %ebp,%edx
mov    %ebx,%ecx
mov    %r13,%rbp
mov    %r13,%r8
call   1050 <merge_count@plt>
mov    %rax,%r13
add    %r12,%r13
movslq %r15d,%rax
lea    (%r14,%rax,4),%rdi
lea    0x0(,%rax,4),%rsi
add    %rbp,%rsi
sub    %r15d,%ebx
shl    $0x2,%ebx
mov    %ebx,%edx
call   1040 <memcpy@plt>
mov    %r13,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @count(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32* %3) {
%5 = alloca i64
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i64
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32* %3, i32** %9
%13 = load i32, i32* %7
%14 = add nsw i32 %13, 1
%15 = load i32, i32* %8
%16 = icmp eq i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %18
17: ; preds = %4
store i64 0, i64* %5
br label %101
18: ; preds = %4
%19 = load i32, i32* %7
%20 = add nsw i32 %19, 2
%21 = load i32, i32* %8
%22 = icmp eq i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %59
23: ; preds = %18
%24 = load i32*, i32** %6
%25 = load i32, i32* %7
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = load i32*, i32** %6
%30 = load i32, i32* %7
%31 = add nsw i32 %30, 1
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = icmp slt i32 %28, %34
br i1 %35, label %36, label %37
36: ; preds = %23
store i64 0, i64* %5
br label %101
37: ; preds = %23
%38 = load i32*, i32** %6
%39 = load i32, i32* %7
%40 = add nsw i32 %39, 1
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
store i32 %43, i32* %10
%44 = load i32*, i32** %6
%45 = load i32, i32* %7
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 %46
%48 = load i32, i32* %47
%49 = load i32*, i32** %6
%50 = load i32, i32* %7
%51 = add nsw i32 %50, 1
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %52
store i32 %48, i32* %53
%54 = load i32, i32* %10
%55 = load i32*, i32** %6
%56 = load i32, i32* %7
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 %57
store i32 %54, i32* %58
store i64 1, i64* %5
br label %101
59: ; preds = %18
br label %60
60: ; preds = %59
%61 = load i32, i32* %7
%62 = load i32, i32* %8
%63 = add nsw i32 %61, %62
%64 = sdiv i32 %63, 2
store i32 %64, i32* %11
%65 = load i32*, i32** %6
%66 = load i32, i32* %7
%67 = load i32, i32* %11
%68 = load i32*, i32** %9
%69 = call i64 @count(i32* %65, i32 %66, i32 %67, i32* %68)
store i64 %69, i64* %12
%70 = load i32*, i32** %6
%71 = load i32, i32* %11
%72 = load i32, i32* %8
%73 = load i32*, i32** %9
%74 = call i64 @count(i32* %70, i32 %71, i32 %72, i32* %73)
%75 = load i64, i64* %12
%76 = add i64 %75, %74
store i64 %76, i64* %12
%77 = load i32*, i32** %6
%78 = load i32, i32* %7
%79 = load i32, i32* %11
%80 = load i32, i32* %8
%81 = load i32*, i32** %9
%82 = call i64 @merge_count(i32* %77, i32 %78, i32 %79, i32 %80, i32* %81)
%83 = load i64, i64* %12
%84 = add i64 %83, %82
store i64 %84, i64* %12
%85 = load i32*, i32** %6
%86 = load i32, i32* %7
%87 = sext i32 %86 to i64
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %85, i64 %87
%89 = load i32*, i32** %9
%90 = load i32, i32* %7
%91 = sext i32 %90 to i64
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %89, i64 %91
%93 = load i32, i32* %8
%94 = load i32, i32* %7
%95 = sub nsw i32 %93, %94
%96 = sext i32 %95 to i64
%97 = mul i64 %96, 4
%98 = trunc i64 %97 to i32
%99 = call i32 @memcpy(i32* %88, i32* %92, i32 %98)
%100 = load i64, i64* %12
store i64 %100, i64* %5
br label %101
101: ; preds = %60, %37, %36, %17
%102 = load i64, i64* %5
ret i64 %102
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @count(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32* %3) {
%5 = add nsw i32 %1, 1
%6 = icmp eq i32 %5, %2
br i1 %6, label %19, label %7
7: ; preds = %4
%8 = add nsw i32 %1, 2
%9 = icmp eq i32 %8, %2
br i1 %9, label %10, label %21
10: ; preds = %7
%11 = sext i32 %1 to i64
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %11
%13 = load i32, i32* %12
%14 = sext i32 %5 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %14
%16 = load i32, i32* %15
%17 = icmp slt i32 %13, %16
br i1 %17, label %19, label %18
18: ; preds = %10
store i32 %13, i32* %15
store i32 %16, i32* %12
br label %19
19: ; preds = %18, %4, %10, %21
%20 = phi i64 [ %28, %21 ], [ 1, %18 ], [ 0, %4 ], [ 0, %10 ]
ret i64 %20
21: ; preds = %7
%22 = add nsw i32 %2, %1
%23 = sdiv i32 %22, 2
%24 = tail call i64 @count(i32* %0, i32 %1, i32 %23, i32* %3)
%25 = tail call i64 @count(i32* %0, i32 %23, i32 %2, i32* %3)
%26 = add i64 %25, %24
%27 = tail call i64 @merge_count(i32* %0, i32 %1, i32 %23, i32 %2, i32* %3)
%28 = add i64 %26, %27
%29 = sext i32 %1 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %29
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %29
%32 = sub nsw i32 %2, %1
%33 = shl i32 %32, 2
%34 = tail call i32 @memcpy(i32* %30, i32* %31, i32 %33)
br label %19
}