void merge(int numbersToMerge[], int left, int middle, int right) {
  int leftIndex, rightIndex, mergeIndex;
  int leftLength = middle - left + 1;
  int rightLength = right - middle;
  int leftArray[leftLength], rightArray[rightLength];
  for (int i = 0; i < leftLength; i++) {
    leftArray[i] = numbersToMerge[left + i];
  }
  for (int i = 0; i < rightLength; i++) {
    rightArray[i] = numbersToMerge[middle + 1 + i];
  }
  leftIndex = 0;
  rightIndex = 0;
  mergeIndex = left;
  while (leftIndex < leftLength && rightIndex < rightLength) {
    if (leftArray[leftIndex] <= rightArray[rightIndex]) {
      numbersToMerge[mergeIndex] = leftArray[leftIndex];
      leftIndex++;
    } else {
      numbersToMerge[mergeIndex] = rightArray[rightIndex];
      rightIndex++;
    }
    mergeIndex++;
  }
  while (leftIndex < leftLength) {
    numbersToMerge[mergeIndex] = leftArray[leftIndex];
    leftIndex++;
    mergeIndex++;
  }
  while (rightIndex < rightLength) {
    numbersToMerge[mergeIndex] = rightArray[rightIndex];
    rightIndex++;
    mergeIndex++;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<merge>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %rsp,%rcx
mov    %rcx,-0x30(%rbp)
lea    0xf(,%rax,4),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x58(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
lea    0xf(,%rax,4),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x50(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x44(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    11b1 <merge+0xb1>
mov    -0x58(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0xc(%rbp),%edx
add    -0x44(%rbp),%edx
movslq %edx,%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
movslq -0x44(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
jmp    117c <merge+0x7c>
movl   $0x0,-0x48(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jge    11f0 <merge+0xf0>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
add    -0x48(%rbp),%edx
movslq %edx,%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
movslq -0x48(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x48(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
jmp    11b8 <merge+0xb8>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x59(%rbp)
jge    1221 <merge+0x121>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x59(%rbp)
mov    -0x59(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1231 <merge+0x131>
jmp    129e <merge+0x19e>
mov    -0x50(%rbp),%rcx
mov    -0x58(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rdx
mov    (%rax,%rdx,4),%eax
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jg     1271 <merge+0x171>
mov    -0x58(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1290 <merge+0x190>
mov    -0x50(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1204 <merge+0x104>
jmp    12a3 <merge+0x1a3>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    12dc <merge+0x1dc>
mov    -0x58(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    12a3 <merge+0x1a3>
jmp    12e1 <merge+0x1e1>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jge    131a <merge+0x21a>
mov    -0x50(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    12e1 <merge+0x1e1>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,%rsp
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<merge>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %edx,%r9d
mov    %esi,%r11d
mov    %rdi,%r14
mov    %edx,%r8d
sub    %esi,%r8d
lea    0x1(%r8),%edx
mov    %ecx,-0x44(%rbp)
mov    %ecx,%r10d
sub    %r9d,%r10d
lea    0xf(,%rdx,4),%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
mov    %rsp,%rbx
sub    %rax,%rbx
mov    %rbx,%rsp
lea    0xf(,%r10,4),%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
mov    %rsp,%r15
sub    %rax,%r15
mov    %r15,%rsp
test   %r8d,%r8d
mov    %rbx,-0x30(%rbp)
mov    %r9,-0x40(%rbp)
js     11a1 <merge+0x91>
movslq %r11d,%rax
lea    (%r14,%rax,4),%rsi
shl    $0x2,%rdx
mov    %rbx,%rdi
mov    %r10,%rbx
mov    %r11d,%r13d
mov    %r8,%r12
call   1030 <memcpy@plt>
mov    %r12,%r8
mov    %r13d,%r11d
mov    %rbx,%r10
mov    -0x30(%rbp),%rbx
mov    -0x40(%rbp),%r9
test   %r10d,%r10d
jle    11fa <merge+0xea>
cmp    $0x8,%r10d
jae    1210 <merge+0x100>
mov    %r8,%rbx
xor    %eax,%eax
mov    %rax,%r8
not    %r8
add    %r10,%r8
mov    %r10,%rsi
and    $0x3,%rsi
je     12dd <merge+0x1cd>
lea    0x1(%r9),%edi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    0x1(%rax),%rcx
lea    (%rdi,%rax,1),%edx
movslq %edx,%rdx
mov    (%r14,%rdx,4),%edx
mov    %edx,(%r15,%rax,4)
mov    %rcx,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
jne    11d0 <merge+0xc0>
cmp    $0x3,%r8
jae    12e6 <merge+0x1d6>
jmp    133a <merge+0x22a>
xor    %r13d,%r13d
mov    %r11d,%r12d
xor    %eax,%eax
cmp    %r8d,%eax
jle    13c4 <merge+0x2b4>
jmp    14eb <merge+0x3db>
lea    -0x1(%r10),%rcx
lea    0x1(%r9),%edx
lea    (%r9,%rcx,1),%esi
add    $0x1,%esi
xor    %eax,%eax
mov    %r8,%rbx
cmp    %edx,%esi
jl     11b1 <merge+0xa1>
shr    $0x20,%rcx
jne    11b1 <merge+0xa1>
mov    %r10d,%eax
and    $0xfffffff8,%eax
lea    -0x8(%rax),%rcx
mov    %rcx,%r8
shr    $0x3,%r8
add    $0x1,%r8
test   %rcx,%rcx
je     1524 <merge+0x414>
mov    %r8,%rsi
and    $0xfffffffffffffffe,%rsi
lea    0x9(%r9),%edi
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax)
lea    -0x8(%rdi),%edx
movslq %edx,%rdx
movups (%r14,%rdx,4),%xmm0
movups 0x10(%r14,%rdx,4),%xmm1
movaps %xmm0,(%r15,%rcx,4)
movaps %xmm1,0x10(%r15,%rcx,4)
movslq %edi,%rdi
movdqu (%r14,%rdi,4),%xmm0
movdqu 0x10(%r14,%rdi,4),%xmm1
movdqa %xmm0,0x20(%r15,%rcx,4)
movdqa %xmm1,0x30(%r15,%rcx,4)
add    $0x10,%rcx
add    $0x10,%edi
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
jne    1260 <merge+0x150>
test   $0x1,%r8b
je     12d2 <merge+0x1c2>
mov    %ecx,%edx
or     $0x1,%edx
add    %r9d,%edx
movslq %edx,%rdx
movdqu (%r14,%rdx,4),%xmm0
movdqu 0x10(%r14,%rdx,4),%xmm1
movdqa %xmm0,(%r15,%rcx,4)
movdqa %xmm1,0x10(%r15,%rcx,4)
cmp    %r10,%rax
jne    11b1 <merge+0xa1>
jmp    133a <merge+0x22a>
mov    %rax,%rcx
cmp    $0x3,%r8
jb     133a <merge+0x22a>
mov    %r9d,%eax
nopl   0x0(%rax)
lea    (%rax,%rcx,1),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
mov    (%r14,%rdx,4),%edx
mov    %edx,(%r15,%rcx,4)
lea    0x2(%rax,%rcx,1),%edx
movslq %edx,%rdx
mov    (%r14,%rdx,4),%edx
mov    %edx,0x4(%r15,%rcx,4)
lea    0x3(%rax,%rcx,1),%edx
movslq %edx,%rdx
mov    (%r14,%rdx,4),%edx
mov    %edx,0x8(%r15,%rcx,4)
lea    0x4(%rax,%rcx,1),%edx
movslq %edx,%rdx
mov    (%r14,%rdx,4),%edx
mov    %edx,0xc(%r15,%rcx,4)
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%r10
jne    12f0 <merge+0x1e0>
xor    %r13d,%r13d
mov    %rbx,%r8
mov    %r11d,%r12d
test   %r8d,%r8d
js     13b5 <merge+0x2a5>
mov    $0x0,%eax
test   %r10d,%r10d
mov    -0x30(%rbp),%rbx
jle    13bb <merge+0x2ab>
movslq %r11d,%rax
lea    (%r14,%rax,4),%rcx
xor    %eax,%eax
mov    %r11d,%r12d
xor    %r13d,%r13d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %r13d,%edx
mov    %eax,%esi
mov    %eax,%eax
mov    (%rbx,%rax,4),%edi
mov    %r13d,%eax
mov    (%r15,%rax,4),%ebx
xor    %eax,%eax
xor    %r13d,%r13d
cmp    %ebx,%edi
setle  %al
setg   %r13b
cmovg  %ebx,%edi
add    %edx,%r13d
add    %esi,%eax
mov    %edi,(%rcx)
add    $0x1,%r12d
cmp    %r8d,%eax
jg     1447 <merge+0x337>
add    $0x4,%rcx
cmp    %r10d,%r13d
mov    -0x30(%rbp),%rbx
jl     1370 <merge+0x260>
jmp    13bb <merge+0x2ab>
xor    %eax,%eax
mov    -0x30(%rbp),%rbx
cmp    %r8d,%eax
jg     14eb <merge+0x3db>
mov    %r10,-0x30(%rbp)
movslq %r12d,%r12
lea    (%r14,%r12,4),%rdi
movslq %eax,%rcx
mov    %rcx,-0x50(%rbp)
lea    (%rbx,%rcx,4),%rsi
mov    %r11d,-0x34(%rbp)
add    %r11d,%eax
mov    %r9d,%ebx
sub    %eax,%ebx
lea    0x4(,%rbx,4),%rdx
call   1030 <memcpy@plt>
cmp    $0x3,%ebx
jae    140c <merge+0x2fc>
mov    -0x40(%rbp),%r9
mov    -0x30(%rbp),%r10
mov    -0x34(%rbp),%edi
mov    -0x50(%rbp),%rax
jmp    14cf <merge+0x3bf>
lea    0x1(%rbx),%rcx
mov    %rcx,%rax
and    $0xfffffffffffffffc,%rax
movq   %r12,%xmm0
lea    -0x4(%rax),%rdi
mov    %rdi,%rsi
shr    $0x2,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %esi,%edx
and    $0x7,%edx
cmp    $0x1c,%rdi
jae    1459 <merge+0x349>
pxor   %xmm1,%xmm1
mov    -0x40(%rbp),%r9
mov    -0x30(%rbp),%r10
mov    -0x34(%rbp),%edi
jmp    148e <merge+0x37e>
mov    -0x30(%rbp),%rbx
cmp    %r8d,%eax
jle    13c4 <merge+0x2b4>
jmp    14eb <merge+0x3db>
and    $0xfffffffffffffff8,%rsi
pxor   %xmm1,%xmm1
movdqa 0xb97(%rip),%xmm2
mov    -0x40(%rbp),%r9
mov    -0x30(%rbp),%r10
mov    -0x34(%rbp),%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
paddq  %xmm2,%xmm0
paddq  %xmm2,%xmm1
add    $0xfffffffffffffff8,%rsi
jne    1480 <merge+0x370>
test   %rdx,%rdx
je     14ae <merge+0x39e>
pcmpeqd %xmm2,%xmm2
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
psubq  %xmm2,%xmm0
psubq  %xmm2,%xmm1
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
jne    14a0 <merge+0x390>
paddq  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddq  %xmm0,%xmm1
movq   %xmm1,%r12
cmp    %rax,%rcx
je     14eb <merge+0x3db>
mov    -0x50(%rbp),%rcx
add    %rax,%rcx
mov    %rcx,%rax
add    %eax,%edi
mov    %r9d,%eax
not    %eax
add    %edi,%eax
xor    %ecx,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
cmp    %ecx,%eax
jne    14e0 <merge+0x3d0>
sub    %rcx,%r12
cmp    %r10d,%r13d
jge    1515 <merge+0x405>
movslq %r12d,%rax
lea    (%r14,%rax,4),%rdi
movslq %r13d,%rax
lea    (%r15,%rax,4),%rsi
not    %r13d
add    -0x44(%rbp),%r13d
sub    %r9d,%r13d
lea    0x4(,%r13,4),%rdx
call   1030 <memcpy@plt>
lea    -0x28(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
xor    %ecx,%ecx
test   $0x1,%r8b
jne    12ad <merge+0x19d>
jmp    12d2 <merge+0x1c2>

LLVM IR (-O0):
define void @merge(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
%13 = alloca i32
%14 = alloca i8*
%15 = alloca i64
%16 = alloca i64
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%19 = load i32, i32* %7
%20 = load i32, i32* %6
%21 = sub nsw i32 %19, %20
%22 = add nsw i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %12
%23 = load i32, i32* %8
%24 = load i32, i32* %7
%25 = sub nsw i32 %23, %24
store i32 %25, i32* %13
%26 = load i32, i32* %12
%27 = zext i32 %26 to i64
%28 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %28, i8** %14
%29 = alloca i32, i64 %27
store i64 %27, i64* %15
%30 = load i32, i32* %13
%31 = zext i32 %30 to i64
%32 = alloca i32, i64 %31
store i64 %31, i64* %16
store i32 0, i32* %17
br label %33
33: ; preds = %48, %4
%34 = load i32, i32* %17
%35 = load i32, i32* %12
%36 = icmp slt i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %51
37: ; preds = %33
%38 = load i32*, i32** %5
%39 = load i32, i32* %6
%40 = load i32, i32* %17
%41 = add nsw i32 %39, %40
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = load i32, i32* %17
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %46
store i32 %44, i32* %47
br label %48
48: ; preds = %37
%49 = load i32, i32* %17
%50 = add nsw i32 %49, 1
store i32 %50, i32* %17
br label %33
51: ; preds = %33
store i32 0, i32* %18
br label %52
52: ; preds = %68, %51
%53 = load i32, i32* %18
%54 = load i32, i32* %13
%55 = icmp slt i32 %53, %54
br i1 %55, label %56, label %71
56: ; preds = %52
%57 = load i32*, i32** %5
%58 = load i32, i32* %7
%59 = add nsw i32 %58, 1
%60 = load i32, i32* %18
%61 = add nsw i32 %59, %60
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 %62
%64 = load i32, i32* %63
%65 = load i32, i32* %18
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %66
store i32 %64, i32* %67
br label %68
68: ; preds = %56
%69 = load i32, i32* %18
%70 = add nsw i32 %69, 1
store i32 %70, i32* %18
br label %52
71: ; preds = %52
store i32 0, i32* %9
store i32 0, i32* %10
%72 = load i32, i32* %6
store i32 %72, i32* %11
br label %73
73: ; preds = %115, %71
%74 = load i32, i32* %9
%75 = load i32, i32* %12
%76 = icmp slt i32 %74, %75
br i1 %76, label %77, label %81
77: ; preds = %73
%78 = load i32, i32* %10
%79 = load i32, i32* %13
%80 = icmp slt i32 %78, %79
br label %81
81: ; preds = %77, %73
%82 = phi i1 [ false, %73 ], [ %80, %77 ]
br i1 %82, label %83, label %118
83: ; preds = %81
%84 = load i32, i32* %9
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %85
%87 = load i32, i32* %86
%88 = load i32, i32* %10
%89 = sext i32 %88 to i64
%90 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %89
%91 = load i32, i32* %90
%92 = icmp sle i32 %87, %91
br i1 %92, label %93, label %104
93: ; preds = %83
%94 = load i32, i32* %9
%95 = sext i32 %94 to i64
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %95
%97 = load i32, i32* %96
%98 = load i32*, i32** %5
%99 = load i32, i32* %11
%100 = sext i32 %99 to i64
%101 = getelementptr inbounds i32, i32* %98, i64 %100
store i32 %97, i32* %101
%102 = load i32, i32* %9
%103 = add nsw i32 %102, 1
store i32 %103, i32* %9
br label %115
104: ; preds = %83
%105 = load i32, i32* %10
%106 = sext i32 %105 to i64
%107 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %106
%108 = load i32, i32* %107
%109 = load i32*, i32** %5
%110 = load i32, i32* %11
%111 = sext i32 %110 to i64
%112 = getelementptr inbounds i32, i32* %109, i64 %111
store i32 %108, i32* %112
%113 = load i32, i32* %10
%114 = add nsw i32 %113, 1
store i32 %114, i32* %10
br label %115
115: ; preds = %104, %93
%116 = load i32, i32* %11
%117 = add nsw i32 %116, 1
store i32 %117, i32* %11
br label %73
118: ; preds = %81
br label %119
119: ; preds = %123, %118
%120 = load i32, i32* %9
%121 = load i32, i32* %12
%122 = icmp slt i32 %120, %121
br i1 %122, label %123, label %136
123: ; preds = %119
%124 = load i32, i32* %9
%125 = sext i32 %124 to i64
%126 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %125
%127 = load i32, i32* %126
%128 = load i32*, i32** %5
%129 = load i32, i32* %11
%130 = sext i32 %129 to i64
%131 = getelementptr inbounds i32, i32* %128, i64 %130
store i32 %127, i32* %131
%132 = load i32, i32* %9
%133 = add nsw i32 %132, 1
store i32 %133, i32* %9
%134 = load i32, i32* %11
%135 = add nsw i32 %134, 1
store i32 %135, i32* %11
br label %119
136: ; preds = %119
br label %137
137: ; preds = %141, %136
%138 = load i32, i32* %10
%139 = load i32, i32* %13
%140 = icmp slt i32 %138, %139
br i1 %140, label %141, label %154
141: ; preds = %137
%142 = load i32, i32* %10
%143 = sext i32 %142 to i64
%144 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %143
%145 = load i32, i32* %144
%146 = load i32*, i32** %5
%147 = load i32, i32* %11
%148 = sext i32 %147 to i64
%149 = getelementptr inbounds i32, i32* %146, i64 %148
store i32 %145, i32* %149
%150 = load i32, i32* %10
%151 = add nsw i32 %150, 1
store i32 %151, i32* %10
%152 = load i32, i32* %11
%153 = add nsw i32 %152, 1
store i32 %153, i32* %11
br label %137
154: ; preds = %137
%155 = load i8*, i8** %14
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @merge(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = sub nsw i32 %2, %1
%6 = add nsw i32 %5, 1
%7 = sub i32 %3, %2
%8 = zext i32 %6 to i64
%9 = alloca i32, i64 %8
%10 = zext i32 %7 to i64
%11 = alloca i32, i64 %10
%12 = icmp slt i32 %5, 0
br i1 %12, label %22, label %13
13: ; preds = %4
%14 = bitcast i32* %9 to i8*
%15 = sext i32 %1 to i64
%16 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %15
%17 = bitcast i32* %16 to i8*
%18 = add i32 %2, 1
%19 = sub i32 %18, %1
%20 = zext i32 %19 to i64
%21 = shl nuw nsw i64 %20, 2
br label %22
22: ; preds = %13, %4
%23 = icmp sgt i32 %7, 0
br i1 %23, label %24, label %157
24: ; preds = %22
%25 = icmp ult i32 %7, 8
br i1 %25, label %98, label %26
26: ; preds = %24
%27 = add nsw i64 %10, -1
%28 = add i32 %2, 1
%29 = trunc i64 %27 to i32
%30 = add i32 %28, %29
%31 = icmp slt i32 %30, %28
%32 = icmp ugt i64 %27, 4294967295
%33 = or i1 %31, %32
br i1 %33, label %98, label %34
34: ; preds = %26
%35 = and i64 %10, 4294967288
%36 = add nsw i64 %35, -8
%37 = lshr exact i64 %36, 3
%38 = add nuw nsw i64 %37, 1
%39 = and i64 %38, 1
%40 = icmp eq i64 %36, 0
br i1 %40, label %78, label %41
41: ; preds = %34
%42 = and i64 %38, 4611686018427387902
br label %43
43: ; preds = %43, %41
%44 = phi i64 [ 0, %41 ], [ %75, %43 ]
%45 = phi i64 [ 0, %41 ], [ %76, %43 ]
%46 = trunc i64 %44 to i32
%47 = or i32 %46, 1
%48 = add i32 %47, %2
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %49
%51 = bitcast i32* %50 to <4 x i32>*
%52 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %51
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 4
%54 = bitcast i32* %53 to <4 x i32>*
%55 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %54
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %44
%57 = bitcast i32* %56 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %52, <4 x i32>* %57
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 4
%59 = bitcast i32* %58 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %55, <4 x i32>* %59
%60 = or i64 %44, 8
%61 = trunc i64 %60 to i32
%62 = or i32 %61, 1
%63 = add i32 %62, %2
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %64
%66 = bitcast i32* %65 to <4 x i32>*
%67 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %66
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 4
%69 = bitcast i32* %68 to <4 x i32>*
%70 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %69
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %60
%72 = bitcast i32* %71 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %67, <4 x i32>* %72
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %71, i64 4
%74 = bitcast i32* %73 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %70, <4 x i32>* %74
%75 = add nuw i64 %44, 16
%76 = add i64 %45, 2
%77 = icmp eq i64 %76, %42
br i1 %77, label %78, label %43
78: ; preds = %43, %34
%79 = phi i64 [ 0, %34 ], [ %75, %43 ]
%80 = icmp eq i64 %39, 0
br i1 %80, label %96, label %81
81: ; preds = %78
%82 = trunc i64 %79 to i32
%83 = or i32 %82, 1
%84 = add i32 %83, %2
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %85
%87 = bitcast i32* %86 to <4 x i32>*
%88 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %87
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %86, i64 4
%90 = bitcast i32* %89 to <4 x i32>*
%91 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %90
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %79
%93 = bitcast i32* %92 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %88, <4 x i32>* %93
%94 = getelementptr inbounds i32, i32* %92, i64 4
%95 = bitcast i32* %94 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %91, <4 x i32>* %95
br label %96
96: ; preds = %78, %81
%97 = icmp eq i64 %35, %10
br i1 %97, label %119, label %98
98: ; preds = %26, %24, %96
%99 = phi i64 [ 0, %26 ], [ 0, %24 ], [ %35, %96 ]
%100 = xor i64 %99, -1
%101 = add nsw i64 %100, %10
%102 = and i64 %10, 3
%103 = icmp eq i64 %102, 0
br i1 %103, label %116, label %104
104: ; preds = %98, %104
%105 = phi i64 [ %107, %104 ], [ %99, %98 ]
%106 = phi i64 [ %114, %104 ], [ 0, %98 ]
%107 = add nuw nsw i64 %105, 1
%108 = trunc i64 %107 to i32
%109 = add i32 %108, %2
%110 = sext i32 %109 to i64
%111 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %110
%112 = load i32, i32* %111
%113 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %105
store i32 %112, i32* %113
%114 = add i64 %106, 1
%115 = icmp eq i64 %114, %102
br i1 %115, label %116, label %104
116: ; preds = %104, %98
%117 = phi i64 [ %99, %98 ], [ %107, %104 ]
%118 = icmp ult i64 %101, 3
br i1 %118, label %119, label %124
119: ; preds = %116, %124, %96
%120 = icmp sgt i32 %5, -1
%121 = and i1 %120, %23
br i1 %121, label %122, label %157
122: ; preds = %119
%123 = sext i32 %1 to i64
br label %223
124: ; preds = %116, %124
%125 = phi i64 [ %147, %124 ], [ %117, %116 ]
%126 = add nuw nsw i64 %125, 1
%127 = trunc i64 %126 to i32
%128 = add i32 %127, %2
%129 = sext i32 %128 to i64
%130 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %129
%131 = load i32, i32* %130
%132 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %125
store i32 %131, i32* %132
%133 = add nuw nsw i64 %125, 2
%134 = trunc i64 %133 to i32
%135 = add i32 %134, %2
%136 = sext i32 %135 to i64
%137 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %136
%138 = load i32, i32* %137
%139 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %126
store i32 %138, i32* %139
%140 = add nuw nsw i64 %125, 3
%141 = trunc i64 %140 to i32
%142 = add i32 %141, %2
%143 = sext i32 %142 to i64
%144 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %143
%145 = load i32, i32* %144
%146 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %133
store i32 %145, i32* %146
%147 = add nuw nsw i64 %125, 4
%148 = trunc i64 %147 to i32
%149 = add i32 %148, %2
%150 = sext i32 %149 to i64
%151 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %150
%152 = load i32, i32* %151
%153 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %140
store i32 %152, i32* %153
%154 = icmp eq i64 %147, %10
br i1 %154, label %119, label %124
155: ; preds = %223
%156 = trunc i64 %241 to i32
br label %157
157: ; preds = %22, %155, %119
%158 = phi i32 [ %1, %119 ], [ %156, %155 ], [ %1, %22 ]
%159 = phi i32 [ 0, %119 ], [ %236, %155 ], [ 0, %22 ]
%160 = phi i32 [ 0, %119 ], [ %239, %155 ], [ 0, %22 ]
%161 = icmp sgt i32 %160, %5
br i1 %161, label %248, label %162
162: ; preds = %157
%163 = sext i32 %158 to i64
%164 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %163
%165 = bitcast i32* %164 to i8*
%166 = sext i32 %160 to i64
%167 = getelementptr i32, i32* %9, i64 %166
%168 = bitcast i32* %167 to i8*
%169 = add i32 %160, %1
%170 = sub i32 %2, %169
%171 = zext i32 %170 to i64
%172 = shl nuw nsw i64 %171, 2
%173 = add nuw nsw i64 %172, 4
%174 = add i32 %2, 1
%175 = sub i32 %174, %1
%176 = add i32 %160, %1
%177 = sub i32 %2, %176
%178 = zext i32 %177 to i64
%179 = add nuw nsw i64 %178, 1
%180 = icmp ult i32 %177, 3
br i1 %180, label %220, label %181
181: ; preds = %162
%182 = and i64 %179, 8589934588
%183 = add nsw i64 %182, %166
%184 = insertelement <2 x i64> <i64 poison, i64 0>, i64 %163, i64 0
%185 = add nsw i64 %182, -4
%186 = lshr exact i64 %185, 2
%187 = add nuw nsw i64 %186, 1
%188 = and i64 %187, 7
%189 = icmp ult i64 %185, 28
br i1 %189, label %200, label %190
190: ; preds = %181
%191 = and i64 %187, 9223372036854775800
br label %192
192: ; preds = %192, %190
%193 = phi <2 x i64> [ %184, %190 ], [ %196, %192 ]
%194 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %190 ], [ %197, %192 ]
%195 = phi i64 [ 0, %190 ], [ %198, %192 ]
%196 = add <2 x i64> %193, <i64 8, i64 8>
%197 = add <2 x i64> %194, <i64 8, i64 8>
%198 = add i64 %195, 8
%199 = icmp eq i64 %198, %191
br i1 %199, label %200, label %192
200: ; preds = %192, %181
%201 = phi <2 x i64> [ undef, %181 ], [ %196, %192 ]
%202 = phi <2 x i64> [ undef, %181 ], [ %197, %192 ]
%203 = phi <2 x i64> [ %184, %181 ], [ %196, %192 ]
%204 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %181 ], [ %197, %192 ]
%205 = icmp eq i64 %188, 0
br i1 %205, label %214, label %206
206: ; preds = %200, %206
%207 = phi <2 x i64> [ %210, %206 ], [ %203, %200 ]
%208 = phi <2 x i64> [ %211, %206 ], [ %204, %200 ]
%209 = phi i64 [ %212, %206 ], [ 0, %200 ]
%210 = add <2 x i64> %207, <i64 1, i64 1>
%211 = add <2 x i64> %208, <i64 1, i64 1>
%212 = add i64 %209, 1
%213 = icmp eq i64 %212, %188
br i1 %213, label %214, label %206
214: ; preds = %206, %200
%215 = phi <2 x i64> [ %201, %200 ], [ %210, %206 ]
%216 = phi <2 x i64> [ %202, %200 ], [ %211, %206 ]
%217 = add <2 x i64> %216, %215
%218 = call i64 @llvm.vector.reduce.add.v2i64(<2 x i64> %217)
%219 = icmp eq i64 %179, %182
br i1 %219, label %245, label %220
220: ; preds = %162, %214
%221 = phi i64 [ %163, %162 ], [ %218, %214 ]
%222 = phi i64 [ %166, %162 ], [ %183, %214 ]
br label %264
223: ; preds = %122, %223
%224 = phi i64 [ %123, %122 ], [ %241, %223 ]
%225 = phi i32 [ 0, %122 ], [ %239, %223 ]
%226 = phi i32 [ 0, %122 ], [ %236, %223 ]
%227 = zext i32 %225 to i64
%228 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %227
%229 = load i32, i32* %228
%230 = zext i32 %226 to i64
%231 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %230
%232 = load i32, i32* %231
%233 = icmp sgt i32 %229, %232
%234 = select i1 %233, i32 %232, i32 %229
%235 = zext i1 %233 to i32
%236 = add nuw nsw i32 %226, %235
%237 = xor i1 %233, true
%238 = zext i1 %237 to i32
%239 = add nuw nsw i32 %225, %238
%240 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %224
store i32 %234, i32* %240
%241 = add i64 %224, 1
%242 = icmp sle i32 %239, %5
%243 = icmp slt i32 %236, %7
%244 = select i1 %242, i1 %243, i1 false
br i1 %244, label %223, label %155
245: ; preds = %264, %214
%246 = phi i64 [ %218, %214 ], [ %268, %264 ]
%247 = trunc i64 %246 to i32
br label %248
248: ; preds = %245, %157
%249 = phi i32 [ %158, %157 ], [ %247, %245 ]
%250 = icmp slt i32 %159, %7
br i1 %250, label %251, label %271
251: ; preds = %248
%252 = sext i32 %249 to i64
%253 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %252
%254 = bitcast i32* %253 to i8*
%255 = sext i32 %159 to i64
%256 = getelementptr i32, i32* %11, i64 %255
%257 = bitcast i32* %256 to i8*
%258 = xor i32 %159, -1
%259 = add i32 %258, %3
%260 = sub i32 %259, %2
%261 = zext i32 %260 to i64
%262 = shl nuw nsw i64 %261, 2
%263 = add nuw nsw i64 %262, 4
br label %271
264: ; preds = %220, %264
%265 = phi i64 [ %268, %264 ], [ %221, %220 ]
%266 = phi i64 [ %267, %264 ], [ %222, %220 ]
%267 = add nsw i64 %266, 1
%268 = add nsw i64 %265, 1
%269 = trunc i64 %267 to i32
%270 = icmp eq i32 %175, %269
br i1 %270, label %245, label %264
271: ; preds = %251, %248
ret void
}