void merge(int *array, int left, int right) {
  int i, j, k;
  int tmp[(right - left) + 1];
  int mid = (left + right) / 2;
  for (k = 0, i = left, j = mid + 1; i <= mid || j <= right; k++) {
    if (i > mid)
      tmp[k] = array[j++];
    else if (j > right)
      tmp[k] = array[i++];
    else if (array[i] < array[j])
      tmp[k] = array[i++];
    else
      tmp[k] = array[j++];
  }
  for (i = left, k = 0; i <= right; i++, k++)
    array[i] = tmp[k];
}


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    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %rsp,%rcx
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
lea    0xf(,%rax,4),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x40(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%al
cmp    -0x34(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x41(%rbp)
jle    1185 <merge+0x85>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x41(%rbp)
mov    -0x41(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1195 <merge+0x95>
jmp    1275 <merge+0x175>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x34(%rbp),%eax
jle    11c6 <merge+0xc6>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    %edx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x18(%rbp)
movslq %edx,%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1262 <merge+0x162>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jle    11f7 <merge+0xf7>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    %edx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x14(%rbp)
movslq %edx,%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    125d <merge+0x15d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    1238 <merge+0x138>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    %edx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x14(%rbp)
movslq %edx,%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1258 <merge+0x158>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    %edx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x18(%rbp)
movslq %edx,%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    125d <merge+0x15d>
jmp    1262 <merge+0x162>
jmp    1267 <merge+0x167>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1168 <merge+0x68>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     12bb <merge+0x1bb>
mov    -0x40(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1282 <merge+0x182>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rsp
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<merge>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%eax
sub    %esi,%eax
add    $0x1,%eax
lea    0xf(,%rax,4),%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
mov    %rsp,%r8
sub    %rax,%r8
mov    %r8,%rsp
lea    (%rdx,%rsi,1),%eax
mov    %eax,%r9d
shr    $0x1f,%r9d
add    %eax,%r9d
sar    %r9d
cmp    %esi,%r9d
jge    114c <merge+0x3c>
cmp    %edx,%r9d
jge    11c1 <merge+0xb1>
lea    0x1(%r9),%r10d
mov    %r8,%r11
mov    %esi,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
cmp    %r9d,%eax
jle    1180 <merge+0x70>
movslq %r10d,%rcx
add    $0x1,%r10d
mov    (%rdi,%rcx,4),%ecx
jmp    11b0 <merge+0xa0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %eax,%rcx
cmp    %edx,%r10d
jle    1190 <merge+0x80>
add    $0x1,%eax
mov    (%rdi,%rcx,4),%ecx
jmp    11b0 <merge+0xa0>
mov    (%rdi,%rcx,4),%ecx
movslq %r10d,%rbx
mov    (%rdi,%rbx,4),%ebx
cmp    %ebx,%ecx
jge    11a2 <merge+0x92>
add    $0x1,%eax
jmp    11b0 <merge+0xa0>
add    $0x1,%r10d
mov    %ebx,%ecx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ecx,(%r11)
add    $0x4,%r11
cmp    %r9d,%eax
jle    1160 <merge+0x50>
cmp    %edx,%r10d
jle    1160 <merge+0x50>
sub    %esi,%edx
jl     11dc <merge+0xcc>
movslq %esi,%rax
lea    (%rdi,%rax,4),%rdi
lea    0x4(,%rdx,4),%rdx
mov    %r8,%rsi
call   1030 <memcpy@plt>
lea    -0x8(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

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

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