#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 */
double *malloc(int);
double *merge(double *a, double *b, const int la, const int lb) {
  double *merge = malloc(sizeof(double));
  const int size = la + lb;
  int i = 0;
  int ia = 0;
  int ib = 0;
  for (; i < size; i++) {
    if (ia == la)
      merge[i] = b[ib++];
    else {
      if (ib == lb)
        merge[i] = a[ia++];
      else {
        if (a[ia] > b[ib])
          merge[i] = b[ib++];
        else
          merge[i] = a[ia++];
      }
    }
  }
  return merge;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<merge>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    $0x8,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    1252 <merge+0x142>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jne    1193 <merge+0x83>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x30(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
jmp    123f <merge+0x12f>
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    11c8 <merge+0xb8>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x2c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
jmp    123a <merge+0x12a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
ucomisd (%rax,%rcx,8),%xmm0
jbe    1211 <merge+0x101>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x30(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
jmp    1235 <merge+0x125>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x2c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
jmp    123a <merge+0x12a>
jmp    123f <merge+0x12f>
jmp    1244 <merge+0x134>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1152 <merge+0x42>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<merge>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %ecx,%r14d
mov    %edx,%ebx
mov    %rsi,%r15
mov    %rdi,%r12
mov    $0x8,%edi
call   1030 <malloc@plt>
lea    (%r14,%rbx,1),%ecx
test   %ecx,%ecx
jle    11a6 <merge+0x96>
mov    %ecx,%r8d
xor    %edx,%edx
xor    %esi,%esi
xor    %edi,%edi
jmp    115c <merge+0x4c>
movslq %esi,%rdi
add    $0x1,%esi
movsd  (%r15,%rdi,8),%xmm0
mov    %ebx,%edi
movsd  %xmm0,(%rax,%rdx,8)
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%r8
je     11a6 <merge+0x96>
cmp    %ebx,%edi
je     1140 <merge+0x30>
cmp    %r14d,%esi
jne    1180 <merge+0x70>
movslq %edi,%rsi
add    $0x1,%edi
movsd  (%r12,%rsi,8),%xmm0
mov    %r14d,%esi
jmp    114e <merge+0x3e>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movslq %edi,%rcx
movsd  (%r12,%rcx,8),%xmm1
movslq %esi,%rcx
movsd  (%r15,%rcx,8),%xmm0
ucomisd %xmm0,%xmm1
jbe    119d <merge+0x8d>
add    $0x1,%esi
jmp    114e <merge+0x3e>
add    $0x1,%edi
movapd %xmm1,%xmm0
jmp    114e <merge+0x3e>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define double* @merge(double* %0, double* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca double*
%6 = alloca double*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca double*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store double* %0, double** %5
store double* %1, double** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%14 = call double* @malloc(i32 8)
store double* %14, double** %9
%15 = load i32, i32* %7
%16 = load i32, i32* %8
%17 = add nsw i32 %15, %16
store i32 %17, i32* %10
store i32 0, i32* %11
store i32 0, i32* %12
store i32 0, i32* %13
br label %18
18: ; preds = %89, %4
%19 = load i32, i32* %11
%20 = load i32, i32* %10
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %92
22: ; preds = %18
%23 = load i32, i32* %12
%24 = load i32, i32* %7
%25 = icmp eq i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %37
26: ; preds = %22
%27 = load double*, double** %6
%28 = load i32, i32* %13
%29 = add nsw i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %13
%30 = sext i32 %28 to i64
%31 = getelementptr inbounds double, double* %27, i64 %30
%32 = load double, double* %31
%33 = load double*, double** %9
%34 = load i32, i32* %11
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds double, double* %33, i64 %35
store double %32, double* %36
br label %88
37: ; preds = %22
%38 = load i32, i32* %13
%39 = load i32, i32* %8
%40 = icmp eq i32 %38, %39
br i1 %40, label %41, label %52
41: ; preds = %37
%42 = load double*, double** %5
%43 = load i32, i32* %12
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %12
%45 = sext i32 %43 to i64
%46 = getelementptr inbounds double, double* %42, i64 %45
%47 = load double, double* %46
%48 = load double*, double** %9
%49 = load i32, i32* %11
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds double, double* %48, i64 %50
store double %47, double* %51
br label %87
52: ; preds = %37
%53 = load double*, double** %5
%54 = load i32, i32* %12
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds double, double* %53, i64 %55
%57 = load double, double* %56
%58 = load double*, double** %6
%59 = load i32, i32* %13
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds double, double* %58, i64 %60
%62 = load double, double* %61
%63 = fcmp ogt double %57, %62
br i1 %63, label %64, label %75
64: ; preds = %52
%65 = load double*, double** %6
%66 = load i32, i32* %13
%67 = add nsw i32 %66, 1
store i32 %67, i32* %13
%68 = sext i32 %66 to i64
%69 = getelementptr inbounds double, double* %65, i64 %68
%70 = load double, double* %69
%71 = load double*, double** %9
%72 = load i32, i32* %11
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds double, double* %71, i64 %73
store double %70, double* %74
br label %86
75: ; preds = %52
%76 = load double*, double** %5
%77 = load i32, i32* %12
%78 = add nsw i32 %77, 1
store i32 %78, i32* %12
%79 = sext i32 %77 to i64
%80 = getelementptr inbounds double, double* %76, i64 %79
%81 = load double, double* %80
%82 = load double*, double** %9
%83 = load i32, i32* %11
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds double, double* %82, i64 %84
store double %81, double* %85
br label %86
86: ; preds = %75, %64
br label %87
87: ; preds = %86, %41
br label %88
88: ; preds = %87, %26
br label %89
89: ; preds = %88
%90 = load i32, i32* %11
%91 = add nsw i32 %90, 1
store i32 %91, i32* %11
br label %18
92: ; preds = %18
%93 = load double*, double** %9
ret double* %93
}

LLVM IR (-O2):
define noalias double* @merge(double* nocapture %0, double* nocapture %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = tail call double* @malloc(i32 8)
%6 = add i32 %3, %2
%7 = icmp sgt i32 %6, 0
br i1 %7, label %8, label %46
8: ; preds = %4
%9 = zext i32 %6 to i64
br label %10
10: ; preds = %8, %39
%11 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %44, %39 ]
%12 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %42, %39 ]
%13 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %41, %39 ]
%14 = icmp eq i32 %13, %2
br i1 %14, label %15, label %20
15: ; preds = %10
%16 = add nsw i32 %12, 1
%17 = sext i32 %12 to i64
%18 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %17
%19 = load double, double* %18
br label %39
20: ; preds = %10
%21 = icmp eq i32 %12, %3
br i1 %21, label %22, label %27
22: ; preds = %20
%23 = add nsw i32 %13, 1
%24 = sext i32 %13 to i64
%25 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %24
%26 = load double, double* %25
br label %39
27: ; preds = %20
%28 = sext i32 %13 to i64
%29 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %28
%30 = load double, double* %29
%31 = sext i32 %12 to i64
%32 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %31
%33 = load double, double* %32
%34 = fcmp ogt double %30, %33
br i1 %34, label %35, label %37
35: ; preds = %27
%36 = add nsw i32 %12, 1
br label %39
37: ; preds = %27
%38 = add nsw i32 %13, 1
br label %39
39: ; preds = %15, %35, %37, %22
%40 = phi double [ %19, %15 ], [ %33, %35 ], [ %30, %37 ], [ %26, %22 ]
%41 = phi i32 [ %2, %15 ], [ %13, %35 ], [ %38, %37 ], [ %23, %22 ]
%42 = phi i32 [ %16, %15 ], [ %36, %35 ], [ %12, %37 ], [ %3, %22 ]
%43 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %11
store double %40, double* %43
%44 = add nuw nsw i64 %11, 1
%45 = icmp eq i64 %44, %9
br i1 %45, label %46, label %10
46: ; preds = %39, %4
ret double* %5
}