#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*/ memcpy(int *, int *, int);
void Merge(int *arr, int l, int m, int r, int *tmp) {
  int i1 = l;
  int i2 = m;
  int i = l;
  while (i1 != m && i2 <= r) {
    if (arr[i1] < arr[i2]) {
      tmp[i] = arr[i1];
      i1++;
      i++;
    } else {
      tmp[i] = arr[i2];
      i2++;
      i++;
    }
  }
  if (i1 == m) {
    memcpy(arr + l, tmp + l, sizeof(int) * (i - l));
  } else {
    memcpy(&tmp[i], &arr[i1], sizeof(int) * (m - i1 + 1));
    memcpy(arr + l, tmp + l, sizeof(int) * (r - l + 1));
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<Merge>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x2d(%rbp)
je     1158 <Merge+0x48>
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x2d(%rbp)
mov    -0x2d(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1168 <Merge+0x58>
jmp    11de <Merge+0xce>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x28(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11b1 <Merge+0xa1>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11d9 <Merge+0xc9>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    113b <Merge+0x2b>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jne    1220 <Merge+0x110>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
mov    -0x2c(%rbp),%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edx
call   1030 <memcpy@plt>
jmp    1288 <Merge+0x178>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
movslq -0x2c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x24(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edx
call   1030 <memcpy@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edx
call   1030 <memcpy@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<Merge>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r8,%r14
mov    %ecx,%r15d
mov    %esi,%r8d
mov    %rdi,%r13
movslq %esi,%r12
cmp    %edx,%esi
je     117f <Merge+0x6f>
cmp    %r15d,%edx
jg     11a1 <Merge+0x91>
lea    (%r14,%r12,4),%r10
mov    %edx,%edi
mov    %r8d,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %ecx,%rcx
mov    0x0(%r13,%rcx,4),%r9d
movslq %edi,%rax
mov    0x0(%r13,%rax,4),%esi
xor    %ebx,%ebx
xor    %eax,%eax
cmp    %esi,%r9d
setge  %r11b
setl   %al
cmovl  %r9d,%esi
add    %eax,%ecx
mov    %esi,(%r10)
add    $0x1,%r8d
cmp    %edx,%ecx
je     1182 <Merge+0x72>
mov    %r11b,%bl
add    %ebx,%edi
add    $0x4,%r10
cmp    %r15d,%edi
jle    1140 <Merge+0x30>
jmp    1182 <Merge+0x72>
mov    %r8d,%ecx
cmp    %edx,%ecx
jne    11a8 <Merge+0x98>
lea    0x0(,%r12,4),%rdi
add    %r13,%rdi
lea    (%r14,%r12,4),%rsi
sub    %r12d,%r8d
shl    $0x2,%r8d
mov    %r8d,%edx
jmp    11e5 <Merge+0xd5>
mov    %r8d,%ecx
cmp    %edx,%ecx
je     1186 <Merge+0x76>
movslq %r8d,%rax
lea    (%r14,%rax,4),%rdi
movslq %ecx,%rax
lea    0x0(,%rax,4),%rsi
add    %r13,%rsi
sub    %ecx,%edx
lea    0x4(,%rdx,4),%edx
call   1030 <memcpy@plt>
lea    0x0(,%r12,4),%rdi
add    %r13,%rdi
lea    (%r14,%r12,4),%rsi
sub    %r12d,%r15d
lea    0x4(,%r15,4),%edx
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
jmp    1030 <memcpy@plt>

LLVM IR (-O0):
define void @Merge(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32* %4) {
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32*
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
store i32* %4, i32** %10
%14 = load i32, i32* %7
store i32 %14, i32* %11
%15 = load i32, i32* %8
store i32 %15, i32* %12
%16 = load i32, i32* %7
store i32 %16, i32* %13
br label %17
17: ; preds = %67, %5
%18 = load i32, i32* %11
%19 = load i32, i32* %8
%20 = icmp ne i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %25
21: ; preds = %17
%22 = load i32, i32* %12
%23 = load i32, i32* %9
%24 = icmp sle i32 %22, %23
br label %25
25: ; preds = %21, %17
%26 = phi i1 [ false, %17 ], [ %24, %21 ]
br i1 %26, label %27, label %68
27: ; preds = %25
%28 = load i32*, i32** %6
%29 = load i32, i32* %11
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = load i32*, i32** %6
%34 = load i32, i32* %12
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %35
%37 = load i32, i32* %36
%38 = icmp slt i32 %32, %37
br i1 %38, label %39, label %53
39: ; preds = %27
%40 = load i32*, i32** %6
%41 = load i32, i32* %11
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = load i32*, i32** %10
%46 = load i32, i32* %13
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 %47
store i32 %44, i32* %48
%49 = load i32, i32* %11
%50 = add nsw i32 %49, 1
store i32 %50, i32* %11
%51 = load i32, i32* %13
%52 = add nsw i32 %51, 1
store i32 %52, i32* %13
br label %67
53: ; preds = %27
%54 = load i32*, i32** %6
%55 = load i32, i32* %12
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %56
%58 = load i32, i32* %57
%59 = load i32*, i32** %10
%60 = load i32, i32* %13
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 %61
store i32 %58, i32* %62
%63 = load i32, i32* %12
%64 = add nsw i32 %63, 1
store i32 %64, i32* %12
%65 = load i32, i32* %13
%66 = add nsw i32 %65, 1
store i32 %66, i32* %13
br label %67
67: ; preds = %53, %39
br label %17
68: ; preds = %25
%69 = load i32, i32* %11
%70 = load i32, i32* %8
%71 = icmp eq i32 %69, %70
br i1 %71, label %72, label %88
72: ; preds = %68
%73 = load i32*, i32** %6
%74 = load i32, i32* %7
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 %75
%77 = load i32*, i32** %10
%78 = load i32, i32* %7
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %77, i64 %79
%81 = load i32, i32* %13
%82 = load i32, i32* %7
%83 = sub nsw i32 %81, %82
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = mul i64 4, %84
%86 = trunc i64 %85 to i32
%87 = call i32 @memcpy(i32* %76, i32* %80, i32 %86)
br label %121
88: ; preds = %68
%89 = load i32*, i32** %10
%90 = load i32, i32* %13
%91 = sext i32 %90 to i64
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %89, i64 %91
%93 = load i32*, i32** %6
%94 = load i32, i32* %11
%95 = sext i32 %94 to i64
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %93, i64 %95
%97 = load i32, i32* %8
%98 = load i32, i32* %11
%99 = sub nsw i32 %97, %98
%100 = add nsw i32 %99, 1
%101 = sext i32 %100 to i64
%102 = mul i64 4, %101
%103 = trunc i64 %102 to i32
%104 = call i32 @memcpy(i32* %92, i32* %96, i32 %103)
%105 = load i32*, i32** %6
%106 = load i32, i32* %7
%107 = sext i32 %106 to i64
%108 = getelementptr inbounds i32, i32* %105, i64 %107
%109 = load i32*, i32** %10
%110 = load i32, i32* %7
%111 = sext i32 %110 to i64
%112 = getelementptr inbounds i32, i32* %109, i64 %111
%113 = load i32, i32* %9
%114 = load i32, i32* %7
%115 = sub nsw i32 %113, %114
%116 = add nsw i32 %115, 1
%117 = sext i32 %116 to i64
%118 = mul i64 4, %117
%119 = trunc i64 %118 to i32
%120 = call i32 @memcpy(i32* %108, i32* %112, i32 %119)
br label %121
121: ; preds = %88, %72
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @Merge(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32* %4) {
%6 = icmp ne i32 %1, %2
%7 = icmp sle i32 %2, %3
%8 = and i1 %6, %7
br i1 %8, label %9, label %35
9: ; preds = %5
%10 = sext i32 %1 to i64
br label %11
11: ; preds = %9, %11
%12 = phi i64 [ %10, %9 ], [ %29, %11 ]
%13 = phi i32 [ %2, %9 ], [ %27, %11 ]
%14 = phi i32 [ %1, %9 ], [ %24, %11 ]
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
%18 = sext i32 %13 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = icmp slt i32 %17, %20
%22 = select i1 %21, i32 %17, i32 %20
%23 = zext i1 %21 to i32
%24 = add nsw i32 %14, %23
%25 = xor i1 %21, true
%26 = zext i1 %25 to i32
%27 = add nsw i32 %13, %26
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %12
store i32 %22, i32* %28
%29 = add i64 %12, 1
%30 = icmp ne i32 %24, %2
%31 = icmp sle i32 %27, %3
%32 = select i1 %30, i1 %31, i1 false
br i1 %32, label %11, label %33
33: ; preds = %11
%34 = trunc i64 %29 to i32
br label %35
35: ; preds = %33, %5
%36 = phi i32 [ %1, %5 ], [ %24, %33 ]
%37 = phi i32 [ %1, %5 ], [ %34, %33 ]
%38 = icmp eq i32 %36, %2
br i1 %38, label %39, label %46
39: ; preds = %35
%40 = sext i32 %1 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %40
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %40
%43 = sub nsw i32 %37, %1
%44 = shl i32 %43, 2
%45 = tail call i32 @memcpy(i32* %41, i32* %42, i32 %44)
br label %62
46: ; preds = %35
%47 = sext i32 %37 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %47
%49 = sext i32 %36 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %49
%51 = sub nsw i32 %2, %36
%52 = shl i32 %51, 2
%53 = add i32 %52, 4
%54 = tail call i32 @memcpy(i32* %48, i32* %50, i32 %53)
%55 = sext i32 %1 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %55
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %55
%58 = sub nsw i32 %3, %1
%59 = shl i32 %58, 2
%60 = add i32 %59, 4
%61 = tail call i32 @memcpy(i32* %56, i32* %57, i32 %60)
br label %62
62: ; preds = %46, %39
ret void
}