void merge(double *result, int result_size, const double *a, int a_size,
           const double *b, int b_size) {
  int result_index = 0, a_index = 0, b_index = 0;
  while (result_index < result_size) {
    if (a_index < a_size && b_index < b_size) {
      if (a[a_index] < b[b_index]) {
        result[result_index] = a[a_index];
        a_index++;
      } else if (b[b_index] < a[a_index]) {
        result[result_index] = b[b_index];
        b_index++;
      } else {
        result[result_index] = b[b_index];
        b_index++;
        a_index++;
      }
    } else if (a_index < a_size) {
      result[result_index] = a[a_index];
      a_index++;
    } else if (b_index < b_size) {
      result[result_index] = b[b_index];
      b_index++;
    }
    result_index++;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<merge>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    %r9d,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    129c <merge+0x19c>
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1221 <merge+0x121>
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jge    1221 <merge+0x121>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    119f <merge+0x9f>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    121c <merge+0x11c>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    11eb <merge+0xeb>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    1217 <merge+0x117>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    121c <merge+0x11c>
jmp    128e <merge+0x18e>
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1255 <merge+0x155>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1289 <merge+0x189>
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jge    1284 <merge+0x184>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    1289 <merge+0x189>
jmp    128e <merge+0x18e>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    112f <merge+0x2f>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<merge>:
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    118d <merge+0x8d>
mov    %esi,%r10d
xor    %esi,%esi
xor    %r11d,%r11d
xor    %eax,%eax
jmp    1139 <merge+0x39>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movslq %eax,%rbx
movsd  (%rdx,%rbx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rdi,%rsi,8)
add    $0x1,%eax
add    $0x1,%rsi
cmp    %rsi,%r10
je     118d <merge+0x8d>
cmp    %ecx,%eax
jge    1170 <merge+0x70>
cmp    %r9d,%r11d
jge    1170 <merge+0x70>
movslq %eax,%rbx
movsd  (%rdx,%rbx,8),%xmm0
movslq %r11d,%rbx
movsd  (%r8,%rbx,8),%xmm1
ucomisd %xmm0,%xmm1
ja     1128 <merge+0x28>
add    $0x1,%r11d
ucomisd %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm1,(%rdi,%rsi,8)
jbe    112d <merge+0x2d>
jmp    1130 <merge+0x30>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %ecx,%eax
jl     1120 <merge+0x20>
cmp    %r9d,%r11d
jge    1130 <merge+0x30>
movslq %r11d,%rbx
movsd  (%r8,%rbx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rdi,%rsi,8)
add    $0x1,%r11d
jmp    1130 <merge+0x30>
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define void @merge(double* %0, i32 %1, double* %2, i32 %3, double* %4, i32 %5) {
%7 = alloca double*
%8 = alloca i32
%9 = alloca double*
%10 = alloca i32
%11 = alloca double*
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
store double* %0, double** %7
store i32 %1, i32* %8
store double* %2, double** %9
store i32 %3, i32* %10
store double* %4, double** %11
store i32 %5, i32* %12
store i32 0, i32* %13
store i32 0, i32* %14
store i32 0, i32* %15
br label %16
16: ; preds = %126, %6
%17 = load i32, i32* %13
%18 = load i32, i32* %8
%19 = icmp slt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %129
20: ; preds = %16
%21 = load i32, i32* %14
%22 = load i32, i32* %10
%23 = icmp slt i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %92
24: ; preds = %20
%25 = load i32, i32* %15
%26 = load i32, i32* %12
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %92
28: ; preds = %24
%29 = load double*, double** %9
%30 = load i32, i32* %14
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %31
%33 = load double, double* %32
%34 = load double*, double** %11
%35 = load i32, i32* %15
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds double, double* %34, i64 %36
%38 = load double, double* %37
%39 = fcmp olt double %33, %38
br i1 %39, label %40, label %52
40: ; preds = %28
%41 = load double*, double** %9
%42 = load i32, i32* %14
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds double, double* %41, i64 %43
%45 = load double, double* %44
%46 = load double*, double** %7
%47 = load i32, i32* %13
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds double, double* %46, i64 %48
store double %45, double* %49
%50 = load i32, i32* %14
%51 = add nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %14
br label %91
52: ; preds = %28
%53 = load double*, double** %11
%54 = load i32, i32* %15
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds double, double* %53, i64 %55
%57 = load double, double* %56
%58 = load double*, double** %9
%59 = load i32, i32* %14
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds double, double* %58, i64 %60
%62 = load double, double* %61
%63 = fcmp olt double %57, %62
br i1 %63, label %64, label %76
64: ; preds = %52
%65 = load double*, double** %11
%66 = load i32, i32* %15
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds double, double* %65, i64 %67
%69 = load double, double* %68
%70 = load double*, double** %7
%71 = load i32, i32* %13
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds double, double* %70, i64 %72
store double %69, double* %73
%74 = load i32, i32* %15
%75 = add nsw i32 %74, 1
store i32 %75, i32* %15
br label %90
76: ; preds = %52
%77 = load double*, double** %11
%78 = load i32, i32* %15
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds double, double* %77, i64 %79
%81 = load double, double* %80
%82 = load double*, double** %7
%83 = load i32, i32* %13
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds double, double* %82, i64 %84
store double %81, double* %85
%86 = load i32, i32* %15
%87 = add nsw i32 %86, 1
store i32 %87, i32* %15
%88 = load i32, i32* %14
%89 = add nsw i32 %88, 1
store i32 %89, i32* %14
br label %90
90: ; preds = %76, %64
br label %91
91: ; preds = %90, %40
br label %126
92: ; preds = %24, %20
%93 = load i32, i32* %14
%94 = load i32, i32* %10
%95 = icmp slt i32 %93, %94
br i1 %95, label %96, label %108
96: ; preds = %92
%97 = load double*, double** %9
%98 = load i32, i32* %14
%99 = sext i32 %98 to i64
%100 = getelementptr inbounds double, double* %97, i64 %99
%101 = load double, double* %100
%102 = load double*, double** %7
%103 = load i32, i32* %13
%104 = sext i32 %103 to i64
%105 = getelementptr inbounds double, double* %102, i64 %104
store double %101, double* %105
%106 = load i32, i32* %14
%107 = add nsw i32 %106, 1
store i32 %107, i32* %14
br label %125
108: ; preds = %92
%109 = load i32, i32* %15
%110 = load i32, i32* %12
%111 = icmp slt i32 %109, %110
br i1 %111, label %112, label %124
112: ; preds = %108
%113 = load double*, double** %11
%114 = load i32, i32* %15
%115 = sext i32 %114 to i64
%116 = getelementptr inbounds double, double* %113, i64 %115
%117 = load double, double* %116
%118 = load double*, double** %7
%119 = load i32, i32* %13
%120 = sext i32 %119 to i64
%121 = getelementptr inbounds double, double* %118, i64 %120
store double %117, double* %121
%122 = load i32, i32* %15
%123 = add nsw i32 %122, 1
store i32 %123, i32* %15
br label %124
124: ; preds = %112, %108
br label %125
125: ; preds = %124, %96
br label %126
126: ; preds = %125, %91
%127 = load i32, i32* %13
%128 = add nsw i32 %127, 1
store i32 %128, i32* %13
br label %16
129: ; preds = %16
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @merge(double* nocapture writeonly %0, i32 %1, double* nocapture %2, i32 %3, double* nocapture %4, i32 %5) {
%7 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %7, label %8, label %53
8: ; preds = %6
%9 = zext i32 %1 to i64
br label %10
10: ; preds = %8, %48
%11 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %51, %48 ]
%12 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %50, %48 ]
%13 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %49, %48 ]
%14 = icmp slt i32 %13, %3
%15 = icmp slt i32 %12, %5
%16 = select i1 %14, i1 %15, i1 false
br i1 %16, label %17, label %34
17: ; preds = %10
%18 = sext i32 %13 to i64
%19 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %18
%20 = load double, double* %19
%21 = sext i32 %12 to i64
%22 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %21
%23 = load double, double* %22
%24 = fcmp olt double %20, %23
br i1 %24, label %25, label %28
25: ; preds = %17
%26 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %11
store double %20, double* %26
%27 = add nsw i32 %13, 1
br label %48
28: ; preds = %17
%29 = fcmp olt double %23, %20
%30 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %11
store double %23, double* %30
%31 = add nsw i32 %12, 1
br i1 %29, label %48, label %32
32: ; preds = %28
%33 = add nsw i32 %13, 1
br label %48
34: ; preds = %10
br i1 %14, label %35, label %41
35: ; preds = %34
%36 = sext i32 %13 to i64
%37 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %36
%38 = load double, double* %37
%39 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %11
store double %38, double* %39
%40 = add nsw i32 %13, 1
br label %48
41: ; preds = %34
br i1 %15, label %42, label %48
42: ; preds = %41
%43 = sext i32 %12 to i64
%44 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %43
%45 = load double, double* %44
%46 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %11
store double %45, double* %46
%47 = add nsw i32 %12, 1
br label %48
48: ; preds = %28, %35, %42, %41, %25, %32
%49 = phi i32 [ %27, %25 ], [ %33, %32 ], [ %40, %35 ], [ %13, %42 ], [ %13, %41 ], [ %13, %28 ]
%50 = phi i32 [ %12, %25 ], [ %31, %32 ], [ %12, %35 ], [ %47, %42 ], [ %12, %41 ], [ %31, %28 ]
%51 = add nuw nsw i64 %11, 1
%52 = icmp eq i64 %51, %9
br i1 %52, label %53, label %10
53: ; preds = %48, %6
ret void
}