void ms(int a[], int an, int b[], int bn, int c[]) {
  int i = 0;
  int n = an + bn;
  int ai = 0;
  int bi = 0;
  while (i < n) {
    if (ai > an - 1)
      c[i++] = b[bi++];
    else if (bi > bn - 1)
      c[i++] = a[ai++];
    else {
      if (a[ai] >= b[bi])
        c[i++] = b[bi++];
      else
        c[i++] = a[ai++];
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<ms>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
jge    1244 <ms+0x144>
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jle    1180 <ms+0x80>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x38(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x2c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    123f <ms+0x13f>
mov    -0x38(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jle    11c0 <ms+0xc0>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x34(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x2c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    123a <ms+0x13a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x38(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jl     120b <ms+0x10b>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x38(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x2c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1235 <ms+0x135>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x34(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x2c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    123a <ms+0x13a>
jmp    123f <ms+0x13f>
jmp    1134 <ms+0x34>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<ms>:
push   %rbp
push   %rbx
lea    (%rcx,%rsi,1),%eax
test   %eax,%eax
jle    116f <ms+0x6f>
mov    %eax,%r9d
xor    %eax,%eax
xor    %r10d,%r10d
xor    %r11d,%r11d
jmp    1137 <ms+0x37>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movslq %r10d,%rbx
add    $0x1,%r10d
mov    (%rdx,%rbx,4),%ebx
mov    %ebx,(%r8,%rax,4)
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r9
je     116f <ms+0x6f>
cmp    %esi,%r11d
jge    1120 <ms+0x20>
movslq %r11d,%rbx
cmp    %ecx,%r10d
jge    1160 <ms+0x60>
mov    (%rdi,%rbx,4),%ebp
movslq %r10d,%rbx
mov    (%rdx,%rbx,4),%ebx
cmp    %ebx,%ebp
jge    1169 <ms+0x69>
add    $0x1,%r11d
mov    %ebp,%ebx
jmp    112a <ms+0x2a>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%r11d
mov    (%rdi,%rbx,4),%ebx
jmp    112a <ms+0x2a>
add    $0x1,%r10d
jmp    112a <ms+0x2a>
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

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

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