void merge(int arr[], int l1, int r1, int l2, int r2) {
  int i, j, k = 0;
  i = l1;
  j = l2;
  int len1, len2;
  len1 = r1 - l1 + 1;
  len2 = r2 - l2 + 1;
  int b[len1 + len2];
  while (i <= r1 && j <= r2) {
    if (arr[i] < arr[j]) {
      b[k++] = arr[i++];
    } else {
      b[k++] = arr[j++];
    }
  }
  while (i <= r1) {
    b[k++] = arr[i++];
  }
  while (j <= r2) {
    b[k++] = arr[j++];
  }
  for (i = l1; i <= r2; i++) {
    arr[i] = b[i - l1];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<merge>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    %r8d,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %rsp,%rcx
mov    %rcx,-0x38(%rbp)
lea    0xf(,%rax,4),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x48(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x49(%rbp)
jg     1191 <merge+0x91>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x49(%rbp)
mov    -0x49(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11a1 <merge+0xa1>
jmp    121b <merge+0x11b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11ec <merge+0xec>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    %edx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x1c(%rbp)
movslq %edx,%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x24(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1216 <merge+0x116>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    %edx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x20(%rbp)
movslq %edx,%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x24(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1174 <merge+0x74>
jmp    1220 <merge+0x120>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     125b <merge+0x15b>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    %edx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x1c(%rbp)
movslq %edx,%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x24(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1220 <merge+0x120>
jmp    1260 <merge+0x160>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     129b <merge+0x19b>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    %edx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x20(%rbp)
movslq %edx,%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x24(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1260 <merge+0x160>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     12d6 <merge+0x1d6>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    12a1 <merge+0x1a1>
mov    -0x38(%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    $0x18,%rsp
mov    %ecx,%ebx
mov    %edx,%r15d
mov    %esi,%r9d
mov    %rdi,%r13
mov    %edx,%ecx
sub    %r9d,%ecx
sub    %ebx,%ecx
lea    (%r8,%rcx,1),%eax
add    $0x2,%eax
lea    0xf(,%rax,4),%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
mov    %rsp,%r12
sub    %rax,%r12
mov    %r12,%rsp
xor    %r14d,%r14d
cmp    %edx,%esi
jg     11a8 <merge+0x98>
cmp    %r8d,%ebx
jg     11a8 <merge+0x98>
xor    %r14d,%r14d
mov    %r9d,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cltq
mov    0x0(%r13,%rax,4),%ecx
movslq %ebx,%rbx
mov    0x0(%r13,%rbx,4),%edx
xor    %esi,%esi
xor    %edi,%edi
cmp    %edx,%ecx
setl   %sil
setge  %dil
cmovl  %ecx,%edx
add    %edi,%ebx
add    %esi,%eax
mov    %edx,(%r12,%r14,4)
add    $0x1,%r14
cmp    %r15d,%eax
jg     11ab <merge+0x9b>
cmp    %r8d,%ebx
jle    1170 <merge+0x60>
jmp    11ab <merge+0x9b>
mov    %r9d,%eax
cmp    %r15d,%eax
jle    11e7 <merge+0xd7>
cmp    %r8d,%ebx
jle    1228 <merge+0x118>
sub    %r9d,%r8d
jl     11d8 <merge+0xc8>
movslq %r9d,%rax
lea    0x0(,%rax,4),%rdi
add    %r13,%rdi
lea    0x4(,%r8,4),%rdx
mov    %r12,%rsi
call   1030 <memcpy@plt>
lea    -0x28(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    %r14d,%ecx
lea    (%r12,%rcx,4),%rdi
movslq %eax,%rcx
lea    0x0(,%rcx,4),%rsi
add    %r13,%rsi
sub    %eax,%r15d
lea    0x4(,%r15,4),%rdx
mov    %r8,-0x38(%rbp)
mov    %r9,-0x30(%rbp)
call   1030 <memcpy@plt>
mov    -0x30(%rbp),%r9
mov    -0x38(%rbp),%r8
add    %r15d,%r14d
add    $0x1,%r14d
cmp    %r8d,%ebx
jg     11b5 <merge+0xa5>
mov    %r14d,%eax
lea    (%r12,%rax,4),%rdi
movslq %ebx,%rax
lea    0x0(,%rax,4),%rsi
add    %r13,%rsi
mov    %r8d,%eax
sub    %ebx,%eax
lea    0x4(,%rax,4),%rdx
mov    %r8,%r14
mov    %r9,%rbx
call   1030 <memcpy@plt>
mov    %rbx,%r9
mov    %r14,%r8
sub    %r9d,%r8d
jge    11ba <merge+0xaa>
jmp    11d8 <merge+0xc8>

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

LLVM IR (-O2):
define void @merge(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = add i32 %2, 2
%7 = add i32 %1, %3
%8 = sub i32 %6, %7
%9 = add i32 %8, %4
%10 = zext i32 %9 to i64
%11 = alloca i32, i64 %10
%12 = bitcast i32* %11 to i8*
%13 = icmp sle i32 %1, %2
%14 = icmp sle i32 %3, %4
%15 = and i1 %13, %14
br i1 %15, label %36, label %18
16: ; preds = %36
%17 = trunc i64 %54 to i32
br label %18
18: ; preds = %16, %5
%19 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %17, %16 ]
%20 = phi i32 [ %3, %5 ], [ %50, %16 ]
%21 = phi i32 [ %1, %5 ], [ %52, %16 ]
%22 = icmp sgt i32 %21, %2
br i1 %22, label %58, label %23
23: ; preds = %18
%24 = zext i32 %19 to i64
%25 = getelementptr i32, i32* %11, i64 %24
%26 = bitcast i32* %25 to i8*
%27 = sext i32 %21 to i64
%28 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %27
%29 = bitcast i32* %28 to i8*
%30 = sub i32 %2, %21
%31 = zext i32 %30 to i64
%32 = shl nuw nsw i64 %31, 2
%33 = add nuw nsw i64 %32, 4
%34 = add i32 %19, %30
%35 = add i32 %34, 1
br label %58
36: ; preds = %5, %36
%37 = phi i64 [ %54, %36 ], [ 0, %5 ]
%38 = phi i32 [ %52, %36 ], [ %1, %5 ]
%39 = phi i32 [ %50, %36 ], [ %3, %5 ]
%40 = sext i32 %38 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = sext i32 %39 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
%46 = icmp slt i32 %42, %45
%47 = select i1 %46, i32 %42, i32 %45
%48 = xor i1 %46, true
%49 = zext i1 %48 to i32
%50 = add nsw i32 %39, %49
%51 = zext i1 %46 to i32
%52 = add nsw i32 %38, %51
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %37
store i32 %47, i32* %53
%54 = add nuw i64 %37, 1
%55 = icmp sle i32 %52, %2
%56 = icmp sle i32 %50, %4
%57 = select i1 %55, i1 %56, i1 false
br i1 %57, label %36, label %16
58: ; preds = %23, %18
%59 = phi i32 [ %19, %18 ], [ %35, %23 ]
%60 = icmp sgt i32 %20, %4
br i1 %60, label %72, label %61
61: ; preds = %58
%62 = zext i32 %59 to i64
%63 = getelementptr i32, i32* %11, i64 %62
%64 = bitcast i32* %63 to i8*
%65 = sext i32 %20 to i64
%66 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %65
%67 = bitcast i32* %66 to i8*
%68 = sub i32 %4, %20
%69 = zext i32 %68 to i64
%70 = shl nuw nsw i64 %69, 2
%71 = add nuw nsw i64 %70, 4
br label %72
72: ; preds = %61, %58
%73 = icmp slt i32 %4, %1
br i1 %73, label %82, label %74
74: ; preds = %72
%75 = sext i32 %1 to i64
%76 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %75
%77 = bitcast i32* %76 to i8*
%78 = sub i32 %4, %1
%79 = zext i32 %78 to i64
%80 = shl nuw nsw i64 %79, 2
%81 = add nuw nsw i64 %80, 4
br label %82
82: ; preds = %74, %72
ret void
}