#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 */
scalar_t__ calloc(int, int);
int /*<<< orphan*/ copy_array(char *, int, int, char *);
int /*<<< orphan*/ free(char *);
int /*<<< orphan*/ printf(char *);
void merge(char array[], int low, int m, int high) {
  int i = low, j = m + 1;
  char *tmp_array = (char *)calloc(1, high);
  if (NULL == tmp_array) {
    printf("calloc error!\n");
    return;
  }
  char *p = tmp_array;
  int idx = low;
  for (; idx <= high; idx++) {
    if (i <= m && (j > high || array[i] < array[j])) {
      *p++ = array[i++];
    } else {
      *p++ = array[j++];
    }
  }
  copy_array(array, low, high, tmp_array);
  free(tmp_array);
  tmp_array = NULL;
  return;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<merge>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    $0x1,%edi
call   1050 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmp    -0x28(%rbp),%rax
jne    1192 <merge+0x52>
lea    0xe78(%rip),%rdi
call   1040 <printf@plt>
jmp    126c <merge+0x12c>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     1248 <merge+0x108>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     120f <merge+0xcf>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     11e4 <merge+0xa4>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
movsbl (%rcx,%rdx,1),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    120f <merge+0xcf>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%cl
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x30(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    1235 <merge+0xf5>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%cl
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x30(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    123a <merge+0xfa>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    11a0 <merge+0x60>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rcx
call   1060 <copy_array@plt>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<merge>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %ecx,%r15d
mov    %edx,%r12d
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%rbp
mov    $0x1,%edi
mov    %ecx,%esi
call   1050 <calloc@plt>
test   %rax,%rax
je     1197 <merge+0x57>
mov    %rax,%r13
cmp    %r15d,%r14d
jle    11b1 <merge+0x71>
mov    %rbp,%rdi
mov    %r14d,%esi
mov    %r15d,%edx
mov    %r13,%rcx
call   1060 <copy_array@plt>
mov    %r13,%rdi
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <free@plt>
lea    0xe62(%rip),%rdi
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1040 <puts@plt>
lea    0x1(%r12),%ecx
mov    %r15d,%eax
sub    %r14d,%eax
add    $0x1,%eax
xor    %edx,%edx
mov    %r14d,%esi
jmp    11ea <merge+0xaa>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ecx,%edi
add    $0x1,%ecx
movslq %edi,%rdi
movzbl 0x0(%rbp,%rdi,1),%ebx
mov    %bl,0x0(%r13,%rdx,1)
add    $0x1,%rdx
cmp    %edx,%eax
je     1170 <merge+0x30>
cmp    %r12d,%esi
jg     11d0 <merge+0x90>
cmp    %r15d,%ecx
jg     1205 <merge+0xc5>
movslq %esi,%rdi
movzbl 0x0(%rbp,%rdi,1),%ebx
movslq %ecx,%rdi
cmp    0x0(%rbp,%rdi,1),%bl
jge    11d0 <merge+0x90>
mov    %esi,%edi
add    $0x1,%esi
jmp    11d5 <merge+0x95>

LLVM IR (-O0):
@.str = [15 x i8] c"calloc error!\0A\00"
define void @merge(i8* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i8*
%12 = alloca i8*
%13 = alloca i32
store i8* %0, i8** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%14 = load i32, i32* %6
store i32 %14, i32* %9
%15 = load i32, i32* %7
%16 = add nsw i32 %15, 1
store i32 %16, i32* %10
%17 = load i32, i32* %8
%18 = call i64 @calloc(i32 1, i32 %17)
%19 = inttoptr i64 %18 to i8*
store i8* %19, i8** %11
%20 = load i8*, i8** %11
%21 = icmp eq i8* null, %20
br i1 %21, label %22, label %24
22: ; preds = %4
%23 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([15 x i8], [15 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
br label %83
24: ; preds = %4
%25 = load i8*, i8** %11
store i8* %25, i8** %12
%26 = load i32, i32* %6
store i32 %26, i32* %13
br label %27
27: ; preds = %72, %24
%28 = load i32, i32* %13
%29 = load i32, i32* %8
%30 = icmp sle i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %75
31: ; preds = %27
%32 = load i32, i32* %9
%33 = load i32, i32* %7
%34 = icmp sle i32 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %62
35: ; preds = %31
%36 = load i32, i32* %10
%37 = load i32, i32* %8
%38 = icmp sgt i32 %36, %37
br i1 %38, label %53, label %39
39: ; preds = %35
%40 = load i8*, i8** %5
%41 = load i32, i32* %9
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %40, i64 %42
%44 = load i8, i8* %43
%45 = sext i8 %44 to i32
%46 = load i8*, i8** %5
%47 = load i32, i32* %10
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i8, i8* %46, i64 %48
%50 = load i8, i8* %49
%51 = sext i8 %50 to i32
%52 = icmp slt i32 %45, %51
br i1 %52, label %53, label %62
53: ; preds = %39, %35
%54 = load i8*, i8** %5
%55 = load i32, i32* %9
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %9
%57 = sext i32 %55 to i64
%58 = getelementptr inbounds i8, i8* %54, i64 %57
%59 = load i8, i8* %58
%60 = load i8*, i8** %12
%61 = getelementptr inbounds i8, i8* %60, i32 1
store i8* %61, i8** %12
store i8 %59, i8* %60
br label %71
62: ; preds = %39, %31
%63 = load i8*, i8** %5
%64 = load i32, i32* %10
%65 = add nsw i32 %64, 1
store i32 %65, i32* %10
%66 = sext i32 %64 to i64
%67 = getelementptr inbounds i8, i8* %63, i64 %66
%68 = load i8, i8* %67
%69 = load i8*, i8** %12
%70 = getelementptr inbounds i8, i8* %69, i32 1
store i8* %70, i8** %12
store i8 %68, i8* %69
br label %71
71: ; preds = %62, %53
br label %72
72: ; preds = %71
%73 = load i32, i32* %13
%74 = add nsw i32 %73, 1
store i32 %74, i32* %13
br label %27
75: ; preds = %27
%76 = load i8*, i8** %5
%77 = load i32, i32* %6
%78 = load i32, i32* %8
%79 = load i8*, i8** %11
%80 = call i32 @copy_array(i8* %76, i32 %77, i32 %78, i8* %79)
%81 = load i8*, i8** %11
%82 = call i32 @free(i8* %81)
store i8* null, i8** %11
br label %83
83: ; preds = %75, %22
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@str = [14 x i8] c"calloc error!\00"
define void @merge(i8* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = tail call i64 @calloc(i32 1, i32 %3)
%6 = inttoptr i64 %5 to i8*
%7 = icmp eq i64 %5, 0
br i1 %7, label %8, label %10
8: ; preds = %4
%9 = tail call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([14 x i8], [14 x i8]* @str, i64 0, i64 0))
br label %47
10: ; preds = %4
%11 = icmp sgt i32 %1, %3
br i1 %11, label %44, label %12
12: ; preds = %10
%13 = add nsw i32 %2, 1
br label %14
14: ; preds = %12, %34
%15 = phi i32 [ %42, %34 ], [ %1, %12 ]
%16 = phi i8* [ %38, %34 ], [ %6, %12 ]
%17 = phi i32 [ %37, %34 ], [ %13, %12 ]
%18 = phi i32 [ %36, %34 ], [ %1, %12 ]
%19 = icmp sgt i32 %18, %2
br i1 %19, label %32, label %20
20: ; preds = %14
%21 = icmp sgt i32 %17, %3
br i1 %21, label %30, label %22
22: ; preds = %20
%23 = sext i32 %18 to i64
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %23
%25 = load i8, i8* %24
%26 = sext i32 %17 to i64
%27 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %26
%28 = load i8, i8* %27
%29 = icmp slt i8 %25, %28
br i1 %29, label %30, label %32
30: ; preds = %22, %20
%31 = add nsw i32 %18, 1
br label %34
32: ; preds = %22, %14
%33 = add nsw i32 %17, 1
br label %34
34: ; preds = %30, %32
%35 = phi i32 [ %17, %32 ], [ %18, %30 ]
%36 = phi i32 [ %18, %32 ], [ %31, %30 ]
%37 = phi i32 [ %33, %32 ], [ %17, %30 ]
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %16, i64 1
%39 = sext i32 %35 to i64
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %39
%41 = load i8, i8* %40
store i8 %41, i8* %16
%42 = add i32 %15, 1
%43 = icmp eq i32 %15, %3
br i1 %43, label %44, label %14
44: ; preds = %34, %10
%45 = tail call i32 @copy_array(i8* %0, i32 %1, i32 %3, i8* %6)
%46 = tail call i32 @free(i8* %6)
br label %47
47: ; preds = %44, %8
ret void
}