#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*/ merge_sort(int *, int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, ...);
int rand();
void main() {
  int n = 1000;
  int a[n];
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    a[i] = rand();
  }
  merge_sort(a, n);
  int ok = 1;
  for (int i = 1; i < n; i++) {
    if (a[i - 1] > a[i]) {
      ok = 0;
      printf("error: [%d] %d > [%d] %d\n", i - 1, a[i - 1], i, a[i]);
      break;
    }
  }
  if (ok) {
    printf("ok \n");
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
movl   $0x3e8,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %rsp,%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rbp)
lea    0xf(,%rax,4),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x30(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    119b <main+0x6b>
mov    $0x0,%al
call   1050 <rand@plt>
mov    %eax,%edx
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    116d <main+0x3d>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x4(%rbp),%esi
call   1040 <merge_sort@plt>
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
movl   $0x1,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    122b <main+0xfb>
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cltq
mov    (%rcx,%rax,4),%eax
movslq -0x24(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    1218 <main+0xe8>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
mov    -0x24(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x24(%rbp),%ecx
movslq -0x24(%rbp),%rdi
mov    (%rax,%rdi,4),%r8d
lea    0xdf4(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
jmp    122b <main+0xfb>
jmp    121d <main+0xed>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11b5 <main+0x85>
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
je     1243 <main+0x113>
lea    0xdde(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rsp
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbx
sub    $0xfa0,%rsp
xor    %ebx,%ebx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %eax,%eax
call   1060 <rand@plt>
mov    %eax,(%rsp,%rbx,4)
add    $0x1,%rbx
cmp    $0x3e8,%rbx
jne    1150 <main+0x10>
mov    %rsp,%rdi
mov    $0x3e8,%esi
call   1050 <merge_sort@plt>
mov    $0x3,%ecx
mov    (%rsp),%eax
nopl   0x0(%rax)
mov    -0x8(%rsp,%rcx,4),%esi
cmp    %esi,%eax
jg     11b5 <main+0x75>
mov    -0x4(%rsp,%rcx,4),%r8d
cmp    %r8d,%esi
jg     11c0 <main+0x80>
mov    (%rsp,%rcx,4),%eax
cmp    %eax,%r8d
jg     11c8 <main+0x88>
add    $0x3,%rcx
cmp    $0x3ea,%rcx
jne    1180 <main+0x40>
lea    0xe6c(%rip),%rdi
call   1030 <puts@plt>
jmp    11df <main+0x9f>
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
mov    %eax,%edx
mov    %esi,%r8d
jmp    11ce <main+0x8e>
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
mov    %esi,%edx
jmp    11ce <main+0x8e>
mov    %r8d,%edx
mov    %eax,%r8d
lea    -0x1(%rcx),%esi
lea    0xe28(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
add    $0xfa0,%rsp
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [26 x i8] c"error: [%d] %d > [%d] %d\0A\00"
@.str.1 = [5 x i8] c"ok \0A\00"
define void @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i8*
%3 = alloca i64
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i32 1000, i32* %1
%7 = load i32, i32* %1
%8 = zext i32 %7 to i64
%9 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %9, i8** %2
%10 = alloca i32, i64 %8
store i64 %8, i64* %3
store i32 0, i32* %4
br label %11
11: ; preds = %20, %0
%12 = load i32, i32* %4
%13 = load i32, i32* %1
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %23
15: ; preds = %11
%16 = call i32 (...) @rand()
%17 = load i32, i32* %4
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %18
store i32 %16, i32* %19
br label %20
20: ; preds = %15
%21 = load i32, i32* %4
%22 = add nsw i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %4
br label %11
23: ; preds = %11
%24 = load i32, i32* %1
%25 = call i32 @merge_sort(i32* %10, i32 %24)
store i32 1, i32* %5
store i32 1, i32* %6
br label %26
26: ; preds = %56, %23
%27 = load i32, i32* %6
%28 = load i32, i32* %1
%29 = icmp slt i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %59
30: ; preds = %26
%31 = load i32, i32* %6
%32 = sub nsw i32 %31, 1
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = load i32, i32* %6
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = icmp sgt i32 %35, %39
br i1 %40, label %41, label %55
41: ; preds = %30
store i32 0, i32* %5
%42 = load i32, i32* %6
%43 = sub nsw i32 %42, 1
%44 = load i32, i32* %6
%45 = sub nsw i32 %44, 1
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %46
%48 = load i32, i32* %47
%49 = load i32, i32* %6
%50 = load i32, i32* %6
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
%54 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([26 x i8], [26 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %43, i32 %48, i32 %49, i32 %53)
br label %59
55: ; preds = %30
br label %56
56: ; preds = %55
%57 = load i32, i32* %6
%58 = add nsw i32 %57, 1
store i32 %58, i32* %6
br label %26
59: ; preds = %41, %26
%60 = load i32, i32* %5
%61 = icmp ne i32 %60, 0
br i1 %61, label %62, label %64
62: ; preds = %59
%63 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([5 x i8], [5 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0))
br label %64
64: ; preds = %62, %59
%65 = load i8*, i8** %2
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [26 x i8] c"error: [%d] %d > [%d] %d\0A\00"
@str = [4 x i8] c"ok \00"
define void @main() {
%1 = alloca [1000 x i32]
br label %6
2: ; preds = %6
%3 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %1, i64 0, i64 0
%4 = call i32 @merge_sort(i32* %3, i32 1000)
%5 = load i32, i32* %3
br label %12
6: ; preds = %0, %6
%7 = phi i64 [ 0, %0 ], [ %10, %6 ]
%8 = tail call i32 (...) @rand()
%9 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %1, i64 0, i64 %7
store i32 %8, i32* %9
%10 = add nuw nsw i64 %7, 1
%11 = icmp eq i64 %10, 1000
br i1 %11, label %2, label %6
12: ; preds = %36, %2
%13 = phi i32 [ %5, %2 ], [ %34, %36 ]
%14 = phi i64 [ 1, %2 ], [ %37, %36 ]
%15 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %1, i64 0, i64 %14
%16 = load i32, i32* %15
%17 = icmp sgt i32 %13, %16
br i1 %17, label %18, label %26
18: ; preds = %31, %26, %12
%19 = phi i32 [ %13, %12 ], [ %16, %26 ], [ %29, %31 ]
%20 = phi i64 [ %14, %12 ], [ %27, %26 ], [ %32, %31 ]
%21 = phi i32 [ %16, %12 ], [ %29, %26 ], [ %34, %31 ]
%22 = trunc i64 %20 to i32
%23 = trunc i64 %20 to i32
%24 = add i32 %23, -1
%25 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([26 x i8], [26 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %24, i32 %19, i32 %22, i32 %21)
br label %41
26: ; preds = %12
%27 = add nuw nsw i64 %14, 1
%28 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %1, i64 0, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = icmp sgt i32 %16, %29
br i1 %30, label %18, label %31
31: ; preds = %26
%32 = add nuw nsw i64 %14, 2
%33 = getelementptr inbounds [1000 x i32], [1000 x i32]* %1, i64 0, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = icmp sgt i32 %29, %34
br i1 %35, label %18, label %36
36: ; preds = %31
%37 = add nuw nsw i64 %14, 3
%38 = icmp eq i64 %37, 1000
br i1 %38, label %39, label %12
39: ; preds = %36
%40 = call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @str, i64 0, i64 0))
br label %41
41: ; preds = %18, %39
ret void
}