#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*/ MergeArray(int *, int, int, int, int);
void MergeSort(int array[], int length) {
  if (length < 2) {
    return;
  }
  auto step = 1;
  while (step < length) {
    auto startLeftIndex = 0;
    auto startRightIndex = step;
    while (startRightIndex + step <= length) {
      MergeArray(array, startLeftIndex, startLeftIndex + step, startRightIndex,
                 startRightIndex + step);
      startLeftIndex = startRightIndex + step;
      startRightIndex = startLeftIndex + step;
    }
    if (startRightIndex < length) {
      MergeArray(array, startLeftIndex, startLeftIndex + step, startRightIndex,
                 length);
    }
    step *= 2;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<MergeSort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x2,-0xc(%rbp)
jge    112e <MergeSort+0x1e>
jmp    11c4 <MergeSort+0xb4>
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11c4 <MergeSort+0xb4>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jg     1191 <MergeSort+0x81>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edx
add    -0x10(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%r8d
add    -0x10(%rbp),%r8d
call   1030 <MergeArray@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    114e <MergeSort+0x3e>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11b6 <MergeSort+0xa6>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edx
add    -0x10(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0xc(%rbp),%r8d
call   1030 <MergeArray@plt>
mov    -0x10(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1135 <MergeSort+0x25>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<MergeSort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
cmp    $0x2,%esi
jl     118c <MergeSort+0x7c>
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r14
mov    $0x1,%r12d
jmp    1138 <MergeSort+0x28>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebx,%r12d
cmp    %r15d,%ebx
jge    118c <MergeSort+0x7c>
lea    (%r12,%r12,1),%ebx
xor    %ebp,%ebp
mov    %r12d,%ecx
cmp    %r15d,%ebx
jg     1172 <MergeSort+0x62>
xor    %ebp,%ebp
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebp,%esi
lea    (%r12,%rsi,1),%ecx
lea    (%rbx,%rsi,1),%ebp
mov    %r14,%rdi
mov    %ecx,%edx
mov    %ebp,%r8d
call   1030 <MergeArray@plt>
lea    (%rbx,%rbp,1),%eax
cmp    %r15d,%eax
jle    1150 <MergeSort+0x40>
lea    (%r12,%rbp,1),%ecx
cmp    %r15d,%ecx
jge    1130 <MergeSort+0x20>
add    %ebp,%r12d
mov    %r14,%rdi
mov    %ebp,%esi
mov    %r12d,%edx
mov    %r15d,%r8d
call   1030 <MergeArray@plt>
jmp    1130 <MergeSort+0x20>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @MergeSort(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
%8 = load i32, i32* %4
%9 = icmp slt i32 %8, 2
br i1 %9, label %10, label %11
10: ; preds = %2
br label %57
11: ; preds = %2
store i32 1, i32* %5
br label %12
12: ; preds = %54, %11
%13 = load i32, i32* %5
%14 = load i32, i32* %4
%15 = icmp slt i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %57
16: ; preds = %12
store i32 0, i32* %6
%17 = load i32, i32* %5
store i32 %17, i32* %7
br label %18
18: ; preds = %24, %16
%19 = load i32, i32* %7
%20 = load i32, i32* %5
%21 = add nsw i32 %19, %20
%22 = load i32, i32* %4
%23 = icmp sle i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %41
24: ; preds = %18
%25 = load i32*, i32** %3
%26 = load i32, i32* %6
%27 = load i32, i32* %6
%28 = load i32, i32* %5
%29 = add nsw i32 %27, %28
%30 = load i32, i32* %7
%31 = load i32, i32* %7
%32 = load i32, i32* %5
%33 = add nsw i32 %31, %32
%34 = call i32 @MergeArray(i32* %25, i32 %26, i32 %29, i32 %30, i32 %33)
%35 = load i32, i32* %7
%36 = load i32, i32* %5
%37 = add nsw i32 %35, %36
store i32 %37, i32* %6
%38 = load i32, i32* %6
%39 = load i32, i32* %5
%40 = add nsw i32 %38, %39
store i32 %40, i32* %7
br label %18
41: ; preds = %18
%42 = load i32, i32* %7
%43 = load i32, i32* %4
%44 = icmp slt i32 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %54
45: ; preds = %41
%46 = load i32*, i32** %3
%47 = load i32, i32* %6
%48 = load i32, i32* %6
%49 = load i32, i32* %5
%50 = add nsw i32 %48, %49
%51 = load i32, i32* %7
%52 = load i32, i32* %4
%53 = call i32 @MergeArray(i32* %46, i32 %47, i32 %50, i32 %51, i32 %52)
br label %54
54: ; preds = %45, %41
%55 = load i32, i32* %5
%56 = mul nsw i32 %55, 2
store i32 %56, i32* %5
br label %12
57: ; preds = %10, %12
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @MergeSort(i32* %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %3, label %4, label %26
4: ; preds = %2, %24
%5 = phi i32 [ %6, %24 ], [ 1, %2 ]
%6 = shl nsw i32 %5, 1
%7 = icmp sgt i32 %6, %1
br i1 %7, label %17, label %8
8: ; preds = %4, %8
%9 = phi i32 [ %15, %8 ], [ %6, %4 ]
%10 = phi i32 [ %14, %8 ], [ %5, %4 ]
%11 = phi i32 [ %9, %8 ], [ 0, %4 ]
%12 = add nsw i32 %11, %5
%13 = tail call i32 @MergeArray(i32* %0, i32 %11, i32 %12, i32 %10, i32 %9)
%14 = add nsw i32 %9, %5
%15 = add nsw i32 %14, %5
%16 = icmp sgt i32 %15, %1
br i1 %16, label %17, label %8
17: ; preds = %8, %4
%18 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %9, %8 ]
%19 = phi i32 [ %5, %4 ], [ %14, %8 ]
%20 = icmp slt i32 %19, %1
br i1 %20, label %21, label %24
21: ; preds = %17
%22 = add nsw i32 %18, %5
%23 = tail call i32 @MergeArray(i32* %0, i32 %18, i32 %22, i32 %19, i32 %1)
br label %24
24: ; preds = %21, %17
%25 = icmp slt i32 %6, %1
br i1 %25, label %4, label %26
26: ; preds = %24, %2
ret void
}