#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*/ assert(int);
int /*<<< orphan*/ memcpy(int *, int const *, int);
void merge2i(const int *x, int m, const int *y, int n, int output[]) {
  int i = 0;
  int j = 0;
  assert(x != NULL && m >= 0);
  assert(y != NULL && n >= 0);
  assert(output != NULL && output != x && output != y);
  while (i < m) {
    if (j == n) {
      memcpy(output, x + i, (m - i) * sizeof(int));
      return;
    }
    if (y[j] < x[i])
      *output = y[j++];
    else
      *output = x[i++];
    ++output;
  }
  memcpy(output, y + j, (n - j) * sizeof(int));
}


x86 assembly (clang, -O0):
<merge2i>:
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    %r8,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmpq   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    %al,-0x31(%rbp)
je     1162 <merge2i+0x42>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
setge  %al
mov    %al,-0x31(%rbp)
mov    -0x31(%rbp),%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
xor    %eax,%eax
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    %al,-0x32(%rbp)
je     1189 <merge2i+0x69>
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
setge  %al
mov    %al,-0x32(%rbp)
mov    -0x32(%rbp),%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
xor    %eax,%eax
cmpq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    %al,-0x33(%rbp)
je     11c7 <merge2i+0xa7>
mov    -0x28(%rbp),%rcx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x8(%rbp),%rcx
mov    %al,-0x33(%rbp)
je     11c7 <merge2i+0xa7>
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
setne  %al
mov    %al,-0x33(%rbp)
mov    -0x33(%rbp),%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    127f <merge2i+0x15f>
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jne    1217 <merge2i+0xf7>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x2c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    -0x2c(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edx
call   1040 <memcpy@plt>
jmp    12a5 <merge2i+0x185>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x2c(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    1253 <merge2i+0x133>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x30(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
jmp    126e <merge2i+0x14e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x2c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    11d4 <merge2i+0xb4>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
movslq -0x30(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    -0x30(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edx
call   1040 <memcpy@plt>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<merge2i>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %r8,%rbx
mov    %ecx,%r15d
mov    %rdx,%r14
mov    %esi,%r13d
mov    %rdi,%r12
test   %rdi,%rdi
setne  %al
test   %esi,%esi
setns  %cl
and    %al,%cl
movzbl %cl,%edi
call   1030 <assert@plt>
test   %r14,%r14
setne  %al
test   %r15d,%r15d
setns  %cl
and    %al,%cl
movzbl %cl,%edi
call   1030 <assert@plt>
test   %rbx,%rbx
setne  %al
cmp    %r12,%rbx
setne  %cl
cmp    %r14,%rbx
setne  %dl
and    %al,%cl
and    %dl,%cl
movzbl %cl,%edi
call   1030 <assert@plt>
xor    %eax,%eax
test   %r13d,%r13d
jle    11c1 <merge2i+0xa1>
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax)
mov    %ecx,%edx
cmp    %r15d,%eax
je     11d6 <merge2i+0xb6>
mov    %eax,%esi
mov    (%r14,%rsi,4),%esi
mov    (%r12,%rdx,4),%edx
xor    %edi,%edi
xor    %ebp,%ebp
cmp    %edx,%esi
setl   %dil
setge  %bpl
cmovl  %esi,%edx
add    %ebp,%ecx
add    %edi,%eax
mov    %edx,(%rbx)
add    $0x4,%rbx
cmp    %r13d,%ecx
jl     1190 <merge2i+0x70>
mov    %eax,%ecx
lea    (%r14,%rcx,4),%rsi
sub    %eax,%r15d
shl    $0x2,%r15d
mov    %rbx,%rdi
mov    %r15d,%edx
jmp    11e7 <merge2i+0xc7>
lea    (%r12,%rdx,4),%rsi
sub    %ecx,%r13d
shl    $0x2,%r13d
mov    %rbx,%rdi
mov    %r13d,%edx
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1040 <memcpy@plt>

LLVM IR (-O0):
define void @merge2i(i32* %0, i32 %1, i32* %2, i32 %3, i32* %4) {
%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** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32* %2, i32** %8
store i32 %3, i32* %9
store i32* %4, i32** %10
store i32 0, i32* %11
store i32 0, i32* %12
%13 = load i32*, i32** %6
%14 = icmp ne i32* %13, null
br i1 %14, label %15, label %18
15: ; preds = %5
%16 = load i32, i32* %7
%17 = icmp sge i32 %16, 0
br label %18
18: ; preds = %15, %5
%19 = phi i1 [ false, %5 ], [ %17, %15 ]
%20 = zext i1 %19 to i32
%21 = call i32 @assert(i32 %20)
%22 = load i32*, i32** %8
%23 = icmp ne i32* %22, null
br i1 %23, label %24, label %27
24: ; preds = %18
%25 = load i32, i32* %9
%26 = icmp sge i32 %25, 0
br label %27
27: ; preds = %24, %18
%28 = phi i1 [ false, %18 ], [ %26, %24 ]
%29 = zext i1 %28 to i32
%30 = call i32 @assert(i32 %29)
%31 = load i32*, i32** %10
%32 = icmp ne i32* %31, null
br i1 %32, label %33, label %41
33: ; preds = %27
%34 = load i32*, i32** %10
%35 = load i32*, i32** %6
%36 = icmp ne i32* %34, %35
br i1 %36, label %37, label %41
37: ; preds = %33
%38 = load i32*, i32** %10
%39 = load i32*, i32** %8
%40 = icmp ne i32* %38, %39
br label %41
41: ; preds = %37, %33, %27
%42 = phi i1 [ false, %33 ], [ false, %27 ], [ %40, %37 ]
%43 = zext i1 %42 to i32
%44 = call i32 @assert(i32 %43)
br label %45
45: ; preds = %94, %41
%46 = load i32, i32* %11
%47 = load i32, i32* %7
%48 = icmp slt i32 %46, %47
br i1 %48, label %49, label %97
49: ; preds = %45
%50 = load i32, i32* %12
%51 = load i32, i32* %9
%52 = icmp eq i32 %50, %51
br i1 %52, label %53, label %66
53: ; preds = %49
%54 = load i32*, i32** %10
%55 = load i32*, i32** %6
%56 = load i32, i32* %11
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 %57
%59 = load i32, i32* %7
%60 = load i32, i32* %11
%61 = sub nsw i32 %59, %60
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = mul i64 %62, 4
%64 = trunc i64 %63 to i32
%65 = call i32 @memcpy(i32* %54, i32* %58, i32 %64)
br label %110
66: ; preds = %49
%67 = load i32*, i32** %8
%68 = load i32, i32* %12
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 %69
%71 = load i32, i32* %70
%72 = load i32*, i32** %6
%73 = load i32, i32* %11
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 %74
%76 = load i32, i32* %75
%77 = icmp slt i32 %71, %76
br i1 %77, label %78, label %86
78: ; preds = %66
%79 = load i32*, i32** %8
%80 = load i32, i32* %12
%81 = add nsw i32 %80, 1
store i32 %81, i32* %12
%82 = sext i32 %80 to i64
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %79, i64 %82
%84 = load i32, i32* %83
%85 = load i32*, i32** %10
store i32 %84, i32* %85
br label %94
86: ; preds = %66
%87 = load i32*, i32** %6
%88 = load i32, i32* %11
%89 = add nsw i32 %88, 1
store i32 %89, i32* %11
%90 = sext i32 %88 to i64
%91 = getelementptr inbounds i32, i32* %87, i64 %90
%92 = load i32, i32* %91
%93 = load i32*, i32** %10
store i32 %92, i32* %93
br label %94
94: ; preds = %86, %78
%95 = load i32*, i32** %10
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %95, i32 1
store i32* %96, i32** %10
br label %45
97: ; preds = %45
%98 = load i32*, i32** %10
%99 = load i32*, i32** %8
%100 = load i32, i32* %12
%101 = sext i32 %100 to i64
%102 = getelementptr inbounds i32, i32* %99, i64 %101
%103 = load i32, i32* %9
%104 = load i32, i32* %12
%105 = sub nsw i32 %103, %104
%106 = sext i32 %105 to i64
%107 = mul i64 %106, 4
%108 = trunc i64 %107 to i32
%109 = call i32 @memcpy(i32* %98, i32* %102, i32 %108)
br label %110
110: ; preds = %97, %53
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @merge2i(i32* %0, i32 %1, i32* %2, i32 %3, i32* %4) {
%6 = icmp ne i32* %0, null
%7 = icmp sgt i32 %1, -1
%8 = and i1 %6, %7
%9 = zext i1 %8 to i32
%10 = tail call i32 @assert(i32 %9)
%11 = icmp ne i32* %2, null
%12 = icmp sgt i32 %3, -1
%13 = and i1 %11, %12
%14 = zext i1 %13 to i32
%15 = tail call i32 @assert(i32 %14)
%16 = icmp ne i32* %4, null
%17 = icmp ne i32* %4, %0
%18 = icmp ne i32* %4, %2
%19 = and i1 %16, %17
%20 = and i1 %18, %19
%21 = zext i1 %20 to i32
%22 = tail call i32 @assert(i32 %21)
%23 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %23, label %24, label %51
24: ; preds = %5, %35
%25 = phi i32 [ %48, %35 ], [ 0, %5 ]
%26 = phi i32 [ %46, %35 ], [ 0, %5 ]
%27 = phi i32* [ %49, %35 ], [ %4, %5 ]
%28 = icmp eq i32 %25, %3
br i1 %28, label %29, label %35
29: ; preds = %24
%30 = zext i32 %26 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %30
%32 = sub nsw i32 %1, %26
%33 = shl i32 %32, 2
%34 = tail call i32 @memcpy(i32* %27, i32* %31, i32 %33)
br label %59
35: ; preds = %24
%36 = zext i32 %25 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = zext i32 %26 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %39
%41 = load i32, i32* %40
%42 = icmp slt i32 %38, %41
%43 = select i1 %42, i32 %38, i32 %41
%44 = xor i1 %42, true
%45 = zext i1 %44 to i32
%46 = add nuw nsw i32 %26, %45
%47 = zext i1 %42 to i32
%48 = add nuw nsw i32 %25, %47
store i32 %43, i32* %27
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 1
%50 = icmp slt i32 %46, %1
br i1 %50, label %24, label %51
51: ; preds = %35, %5
%52 = phi i32* [ %4, %5 ], [ %49, %35 ]
%53 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %48, %35 ]
%54 = zext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %54
%56 = sub nsw i32 %3, %53
%57 = shl i32 %56, 2
%58 = tail call i32 @memcpy(i32* %52, i32* %55, i32 %57)
br label %59
59: ; preds = %51, %29
ret void
}