#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(unsigned long *, int, int, int);
void mergeSort(unsigned long *arr, int i, int j) {
  if (j - i < 2) {
    if (arr[i] > arr[j]) {
      unsigned long t = arr[i];
      arr[i] = arr[j];
      arr[j] = t;
    }
  } else {
    int k = (i + j) / 2;
    mergeSort(arr, i, k);
    mergeSort(arr, k + 1, j);
    merge(arr, i, k, j);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mergeSort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
cmp    $0x2,%eax
jge    119c <mergeSort+0x7c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,8),%rax
jbe    1197 <mergeSort+0x77>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x18(%rbp),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
jmp    11e0 <mergeSort+0xc0>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
call   1030 <mergeSort@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x1c(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <mergeSort@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%ecx
call   1040 <merge@plt>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mergeSort>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%r15d
mov    %esi,%r12d
mov    %rdi,%r14
mov    %edx,%eax
sub    %esi,%eax
cmp    $0x1,%eax
jg     1161 <mergeSort+0x41>
movslq %r12d,%rax
mov    (%r14,%rax,8),%rcx
movslq %r15d,%rdx
mov    (%r14,%rdx,8),%rsi
cmp    %rsi,%rcx
jbe    1155 <mergeSort+0x35>
mov    %rsi,(%r14,%rax,8)
mov    %rcx,(%r14,%rdx,8)
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret
lea    (%r15,%r12,1),%eax
mov    %eax,%ebx
shr    $0x1f,%ebx
add    %eax,%ebx
sar    %ebx
mov    %r14,%rdi
mov    %r12d,%esi
mov    %ebx,%edx
call   1030 <mergeSort@plt>
lea    0x1(%rbx),%esi
mov    %r14,%rdi
mov    %r15d,%edx
call   1030 <mergeSort@plt>
mov    %r14,%rdi
mov    %r12d,%esi
mov    %ebx,%edx
mov    %r15d,%ecx
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
jmp    1040 <merge@plt>

LLVM IR (-O0):
define void @mergeSort(i64* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i64*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i64
%8 = alloca i32
store i64* %0, i64** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%9 = load i32, i32* %6
%10 = load i32, i32* %5
%11 = sub nsw i32 %9, %10
%12 = icmp slt i32 %11, 2
br i1 %12, label %13, label %46
13: ; preds = %3
%14 = load i64*, i64** %4
%15 = load i32, i32* %5
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i64, i64* %14, i64 %16
%18 = load i64, i64* %17
%19 = load i64*, i64** %4
%20 = load i32, i32* %6
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i64, i64* %19, i64 %21
%23 = load i64, i64* %22
%24 = icmp ugt i64 %18, %23
br i1 %24, label %25, label %45
25: ; preds = %13
%26 = load i64*, i64** %4
%27 = load i32, i32* %5
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i64, i64* %26, i64 %28
%30 = load i64, i64* %29
store i64 %30, i64* %7
%31 = load i64*, i64** %4
%32 = load i32, i32* %6
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i64, i64* %31, i64 %33
%35 = load i64, i64* %34
%36 = load i64*, i64** %4
%37 = load i32, i32* %5
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i64, i64* %36, i64 %38
store i64 %35, i64* %39
%40 = load i64, i64* %7
%41 = load i64*, i64** %4
%42 = load i32, i32* %6
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i64, i64* %41, i64 %43
store i64 %40, i64* %44
br label %45
45: ; preds = %25, %13
br label %63
46: ; preds = %3
%47 = load i32, i32* %5
%48 = load i32, i32* %6
%49 = add nsw i32 %47, %48
%50 = sdiv i32 %49, 2
store i32 %50, i32* %8
%51 = load i64*, i64** %4
%52 = load i32, i32* %5
%53 = load i32, i32* %8
%54 = load i64*, i64** %4
%55 = load i32, i32* %8
%56 = add nsw i32 %55, 1
%57 = load i32, i32* %6
%58 = load i64*, i64** %4
%59 = load i32, i32* %5
%60 = load i32, i32* %8
%61 = load i32, i32* %6
%62 = call i32 @merge(i64* %58, i32 %59, i32 %60, i32 %61)
br label %63
63: ; preds = %46, %45
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @mergeSort(i64* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = sub nsw i32 %2, %1
%5 = icmp slt i32 %4, 2
br i1 %5, label %6, label %16
6: ; preds = %3
%7 = sext i32 %1 to i64
%8 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %7
%9 = load i64, i64* %8
%10 = sext i32 %2 to i64
%11 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %10
%12 = load i64, i64* %11
%13 = icmp ugt i64 %9, %12
br i1 %13, label %14, label %15
14: ; preds = %6
store i64 %12, i64* %8
store i64 %9, i64* %11
br label %15
15: ; preds = %14, %6, %16
ret void
16: ; preds = %3
%17 = add nsw i32 %2, %1
%18 = sdiv i32 %17, 2
tail call void @mergeSort(i64* %0, i32 %1, i32 %18)
%19 = add nsw i32 %18, 1
tail call void @mergeSort(i64* %0, i32 %19, i32 %2)
%20 = tail call i32 @merge(i64* %0, i32 %1, i32 %18, i32 %2)
br label %15
}