为什么此优化会导致我的合并排序失败？

我正在进行非递归合并排序，并且我想出了一个优化方法，可以加快它的速度。要点是，我不是先合并到一个临时缓冲区中，然后每次将其复制回数据位置，而是先在一个方向上合并，然后再在另一个方向上合并。这应该完美地工作，因为缓冲区的大小相同且数据相同。

但是，当我尝试这样做时，我的数组未完全排序。有些项目不合时宜，有时在末尾，在中间。在下面的示例中，我包括了用于测试代码的函数。

我尽了最大的努力来制作MWE，但是测试需要一些辅助功能。

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>

#define MIN(x, y) ((x) > (y) ? (y) : (x))
#define OPTIMIZE true // if true, then merge in alternating directions

void merge(int* src, int* dest, size_t start, size_t mid, size_t end);
void merge_sort(int* data, size_t length);

/* MERGESORT IMPLEMENTATION {{{1 */

void merge(int* src, int* dest, size_t start, size_t mid, size_t end) {
    int i, j, k;
    for (i = start, j = mid, k = start; i < mid && j < end; k++) {
        if (src[i] > src[j]) {
            dest[k] = src[j];
            j++;
        } else {
            dest[k] = src[i];
            i++;
        }
    }
    for (; i < mid; i++, k++) {
        dest[k] = src[i];
    }
    for (; j < end; j++, k++) {
        dest[k] = src[j];
    }
}

void merge_sort(int* data, size_t length) {
    int* buffer = malloc(length * sizeof(int));
    int swap = false;
    for (size_t i = 0; i < length; i++) {
        buffer[i] = data[i];
    }

#if OPTIMIZE
    for (size_t step = 1; step < length; step *= 2, swap = !swap) {
        int* src = swap ? buffer : data;
        int* dest = swap ? data : buffer;
        for (size_t i = 0; i < length - step; i += (step * 2)) {
            merge(src, dest, i, i + step, MIN(length, i + (step * 2)));
        }
    }
    if (swap) {
        for (size_t i = 0; i < length; i++) {
            data[i] = buffer[i];
        }
    }
#else
    for (size_t step = 1; step < length; step *= 2, swap = !swap) {
        int* src = data;
        int* dest = buffer;
        for (size_t i = 0; i < length - step; i += (step * 2)) {
            merge(src, dest, i, i + step, MIN(length, i + (step * 2)));
        }
        for (size_t i = 0; i < length; i++) {
            data[i] = buffer[i];
        }
    }
#endif

    free(