#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 *malloc(int);
int *orderedSum(int *a, int na, int *b, int nb) {
  int *res = malloc(sizeof(int) * (na + nb));
  int i = 0, j = 0, k = 0;
  while (k < (na + nb)) {
    if (i < na && j < nb) {
      if (a[i] < b[j]) {
        res[k] = a[i];
        i++;
      } else {
        res[k] = b[j];
        j++;
      }
    } else if (i < na) {
      res[k] = a[i];
      i++;
    } else {
      res[k] = b[j];
      j++;
    }
    k++;
  }
  return res;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<orderedSum>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1241 <orderedSum+0x131>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11df <orderedSum+0xcf>
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11df <orderedSum+0xcf>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x30(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11bb <orderedSum+0xab>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11da <orderedSum+0xca>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1233 <orderedSum+0x123>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    120f <orderedSum+0xff>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    122e <orderedSum+0x11e>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1233 <orderedSum+0x123>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1152 <orderedSum+0x42>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<orderedSum>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %ecx,%r15d
mov    %rdx,%r14
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%r12
lea    (%r15,%rbp,1),%r13d
lea    0x0(,%r13,4),%edi
call   1030 <malloc@plt>
test   %r13d,%r13d
jle    11a3 <orderedSum+0x93>
mov    %r13d,%r8d
xor    %edx,%edx
xor    %esi,%esi
xor    %edi,%edi
jmp    1166 <orderedSum+0x56>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %esi,%rcx
mov    (%r14,%rcx,4),%ecx
mov    %ecx,(%rax,%rdx,4)
add    $0x1,%esi
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%r8
je     11a3 <orderedSum+0x93>
cmp    %ebp,%edi
jge    1190 <orderedSum+0x80>
cmp    %r15d,%esi
jge    1190 <orderedSum+0x80>
movslq %edi,%rcx
mov    (%r12,%rcx,4),%ecx
movslq %esi,%rbx
mov    (%r14,%rbx,4),%ebx
cmp    %ebx,%ecx
jl     119b <orderedSum+0x8b>
mov    %ebx,(%rax,%rdx,4)
jmp    115a <orderedSum+0x4a>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %ebp,%edi
jge    1150 <orderedSum+0x40>
movslq %edi,%rcx
mov    (%r12,%rcx,4),%ecx
mov    %ecx,(%rax,%rdx,4)
add    $0x1,%edi
jmp    115d <orderedSum+0x4d>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32* @orderedSum(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
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32* %2, i32** %7
store i32 %3, i32* %8
%13 = load i32, i32* %6
%14 = load i32, i32* %8
%15 = add nsw i32 %13, %14
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = mul i64 4, %16
%18 = trunc i64 %17 to i32
%19 = call i32* @malloc(i32 %18)
store i32* %19, i32** %9
store i32 0, i32* %10
store i32 0, i32* %11
store i32 0, i32* %12
br label %20
20: ; preds = %100, %4
%21 = load i32, i32* %12
%22 = load i32, i32* %6
%23 = load i32, i32* %8
%24 = add nsw i32 %22, %23
%25 = icmp slt i32 %21, %24
br i1 %25, label %26, label %103
26: ; preds = %20
%27 = load i32, i32* %10
%28 = load i32, i32* %6
%29 = icmp slt i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %71
30: ; preds = %26
%31 = load i32, i32* %11
%32 = load i32, i32* %8
%33 = icmp slt i32 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %71
34: ; preds = %30
%35 = load i32*, i32** %5
%36 = load i32, i32* %10
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = load i32*, i32** %7
%41 = load i32, i32* %11
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = icmp slt i32 %39, %44
br i1 %45, label %46, label %58
46: ; preds = %34
%47 = load i32*, i32** %5
%48 = load i32, i32* %10
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %49
%51 = load i32, i32* %50
%52 = load i32*, i32** %9
%53 = load i32, i32* %12
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 %54
store i32 %51, i32* %55
%56 = load i32, i32* %10
%57 = add nsw i32 %56, 1
store i32 %57, i32* %10
br label %70
58: ; preds = %34
%59 = load i32*, i32** %7
%60 = load i32, i32* %11
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 %61
%63 = load i32, i32* %62
%64 = load i32*, i32** %9
%65 = load i32, i32* %12
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 %66
store i32 %63, i32* %67
%68 = load i32, i32* %11
%69 = add nsw i32 %68, 1
store i32 %69, i32* %11
br label %70
70: ; preds = %58, %46
br label %100
71: ; preds = %30, %26
%72 = load i32, i32* %10
%73 = load i32, i32* %6
%74 = icmp slt i32 %72, %73
br i1 %74, label %75, label %87
75: ; preds = %71
%76 = load i32*, i32** %5
%77 = load i32, i32* %10
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %76, i64 %78
%80 = load i32, i32* %79
%81 = load i32*, i32** %9
%82 = load i32, i32* %12
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %81, i64 %83
store i32 %80, i32* %84
%85 = load i32, i32* %10
%86 = add nsw i32 %85, 1
store i32 %86, i32* %10
br label %99
87: ; preds = %71
%88 = load i32*, i32** %7
%89 = load i32, i32* %11
%90 = sext i32 %89 to i64
%91 = getelementptr inbounds i32, i32* %88, i64 %90
%92 = load i32, i32* %91
%93 = load i32*, i32** %9
%94 = load i32, i32* %12
%95 = sext i32 %94 to i64
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %93, i64 %95
store i32 %92, i32* %96
%97 = load i32, i32* %11
%98 = add nsw i32 %97, 1
store i32 %98, i32* %11
br label %99
99: ; preds = %87, %75
br label %100
100: ; preds = %99, %70
%101 = load i32, i32* %12
%102 = add nsw i32 %101, 1
store i32 %102, i32* %12
br label %20
103: ; preds = %20
%104 = load i32*, i32** %9
ret i32* %104
}

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