#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(int *, int *, int, int, int);
void Merge_Sort(int a[], int b[], int lo, int hi) {
  int temp, mid;
  if (lo < hi) {
    if (hi == lo + 1) {
      if (a[hi] < a[lo]) {
        temp = a[hi];
        a[hi] = a[lo];
        a[lo] = temp;
      }
    } else {
      mid = (lo + hi) / 2;
      Merge_Sort(a, b, lo, mid);
      Merge_Sort(a, b, mid + 1, hi);
      Merge(a, b, lo, mid, hi);
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<Merge_Sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11fc <Merge_Sort+0xdc>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    11a6 <Merge_Sort+0x86>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11a1 <Merge_Sort+0x81>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11f7 <Merge_Sort+0xd7>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%ecx
call   1040 <Merge_Sort@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x20(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
mov    -0x18(%rbp),%ecx
call   1040 <Merge_Sort@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%r8d
call   1030 <Merge@plt>
jmp    11fc <Merge_Sort+0xdc>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<Merge_Sort>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
cmp    %ecx,%edx
jge    1156 <Merge_Sort+0x36>
mov    %ecx,%r15d
mov    %edx,%ebx
mov    %rdi,%r14
lea    0x1(%rbx),%eax
cmp    %ecx,%eax
jne    1160 <Merge_Sort+0x40>
movslq %r15d,%rax
mov    (%r14,%rax,4),%ecx
movslq %ebx,%rdx
mov    (%r14,%rdx,4),%esi
cmp    %esi,%ecx
jge    1156 <Merge_Sort+0x36>
mov    %esi,(%r14,%rax,4)
mov    %ecx,(%r14,%rdx,4)
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret
mov    %rsi,%r12
lea    (%r15,%rbx,1),%eax
mov    %eax,%r13d
shr    $0x1f,%r13d
add    %eax,%r13d
sar    %r13d
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%edx
mov    %r13d,%ecx
call   1040 <Merge_Sort@plt>
lea    0x1(%r13),%edx
mov    %r14,%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    %r15d,%ecx
call   1040 <Merge_Sort@plt>
mov    %r14,%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    %ebx,%edx
mov    %r13d,%ecx
mov    %r15d,%r8d
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
jmp    1030 <Merge@plt>

LLVM IR (-O0):
define void @Merge_Sort(i32* %0, i32* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32* %1, i32** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%11 = load i32, i32* %7
%12 = load i32, i32* %8
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %73
14: ; preds = %4
%15 = load i32, i32* %8
%16 = load i32, i32* %7
%17 = add nsw i32 %16, 1
%18 = icmp eq i32 %15, %17
br i1 %18, label %19, label %52
19: ; preds = %14
%20 = load i32*, i32** %5
%21 = load i32, i32* %8
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = load i32*, i32** %5
%26 = load i32, i32* %7
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = icmp slt i32 %24, %29
br i1 %30, label %31, label %51
31: ; preds = %19
%32 = load i32*, i32** %5
%33 = load i32, i32* %8
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
store i32 %36, i32* %9
%37 = load i32*, i32** %5
%38 = load i32, i32* %7
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %39
%41 = load i32, i32* %40
%42 = load i32*, i32** %5
%43 = load i32, i32* %8
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %44
store i32 %41, i32* %45
%46 = load i32, i32* %9
%47 = load i32*, i32** %5
%48 = load i32, i32* %7
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %49
store i32 %46, i32* %50
br label %51
51: ; preds = %31, %19
br label %72
52: ; preds = %14
%53 = load i32, i32* %7
%54 = load i32, i32* %8
%55 = add nsw i32 %53, %54
%56 = sdiv i32 %55, 2
store i32 %56, i32* %10
%57 = load i32*, i32** %5
%58 = load i32*, i32** %6
%59 = load i32, i32* %7
%60 = load i32, i32* %10
%61 = load i32*, i32** %5
%62 = load i32*, i32** %6
%63 = load i32, i32* %10
%64 = add nsw i32 %63, 1
%65 = load i32, i32* %8
%66 = load i32*, i32** %5
%67 = load i32*, i32** %6
%68 = load i32, i32* %7
%69 = load i32, i32* %10
%70 = load i32, i32* %8
%71 = call i32 @Merge(i32* %66, i32* %67, i32 %68, i32 %69, i32 %70)
br label %72
72: ; preds = %52, %51
br label %73
73: ; preds = %72, %4
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @Merge_Sort(i32* %0, i32* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp slt i32 %2, %3
br i1 %5, label %6, label %18
6: ; preds = %4
%7 = add nsw i32 %2, 1
%8 = icmp eq i32 %7, %3
br i1 %8, label %9, label %19
9: ; preds = %6
%10 = sext i32 %3 to i64
%11 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %10
%12 = load i32, i32* %11
%13 = sext i32 %2 to i64
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
%16 = icmp slt i32 %12, %15
br i1 %16, label %17, label %18
17: ; preds = %9
store i32 %15, i32* %11
store i32 %12, i32* %14
br label %18
18: ; preds = %4, %9, %17, %19
ret void
19: ; preds = %6
%20 = add nsw i32 %3, %2
%21 = sdiv i32 %20, 2
tail call void @Merge_Sort(i32* %0, i32* %1, i32 %2, i32 %21)
%22 = add nsw i32 %21, 1
tail call void @Merge_Sort(i32* %0, i32* %1, i32 %22, i32 %3)
%23 = tail call i32 @Merge(i32* %0, i32* %1, i32 %2, i32 %21, i32 %3)
br label %18
}