void merge(int *x, int p, int q, int r) {
  int i, j, k, n1 = q - p + 1, n2 = r - q, L[n1], R[n2];
  for (i = 0; i < n1; i++)
    L[i] = x[p + i];
  for (j = 0; j < n2; j++)
    R[j] = x[q + j + 1];
  L[n1] = R[n2] = 1000000;
  i = j = 0;
  for (k = p; k < r; k++) {
    if (L[i] <= R[j])
      x[k] = L[i++];
    else
      x[k] = R[j++];
  }
  while (i < n1)
    x[k++] = L[i++];
  while (j < n2)
    x[k++] = R[j++];
}


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    -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,-0x50(%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,-0x48(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    11b1 <merge+0xb1>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0xc(%rbp),%edx
add    -0x18(%rbp),%edx
movslq %edx,%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    117c <merge+0x7c>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jge    11f0 <merge+0xf0>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%edx
add    -0x1c(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11b8 <merge+0xb8>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%rcx
movslq -0x28(%rbp),%rdx
movl   $0xf4240,(%rcx,%rdx,4)
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movl   $0xf4240,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    12a2 <merge+0x1a2>
mov    -0x48(%rbp),%rcx
mov    -0x50(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rdx
mov    (%rax,%rdx,4),%eax
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jg     126f <merge+0x16f>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    128f <merge+0x18f>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1294 <merge+0x194>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1222 <merge+0x122>
jmp    12a7 <merge+0x1a7>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    12e2 <merge+0x1e2>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x20(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    12a7 <merge+0x1a7>
jmp    12e7 <merge+0x1e7>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jge    1322 <merge+0x222>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x20(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    12e7 <merge+0x1e7>
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    $0x38,%rsp
mov    %ecx,%r10d
mov    %edx,%r9d
mov    %rdi,%r13
mov    %edx,%ecx
sub    %esi,%ecx
lea    0x1(%rcx),%r14d
mov    %r10d,%r11d
sub    %edx,%r11d
lea    0xf(,%r14,4),%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
mov    %rsp,%rdi
sub    %rax,%rdi
mov    %rdi,%rsp
lea    0xf(,%r11,4),%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
mov    %rsp,%r15
sub    %rax,%r15
mov    %r15,%rsp
mov    %esi,-0x2c(%rbp)
movslq %esi,%r12
mov    %rcx,-0x40(%rbp)
test   %ecx,%ecx
mov    %rdi,-0x50(%rbp)
mov    %r9,-0x48(%rbp)
js     11ac <merge+0x9c>
lea    0x0(,%r12,4),%rsi
add    %r13,%rsi
lea    0x0(,%r14,4),%rdx
mov    %r14,-0x38(%rbp)
mov    %r10d,%r14d
mov    %r11,%rbx
call   1030 <memcpy@plt>
mov    -0x48(%rbp),%r9
mov    %rbx,%r11
mov    %r14d,%r10d
mov    -0x38(%rbp),%r14
mov    -0x50(%rbp),%rdi
test   %r11d,%r11d
jle    133e <merge+0x22e>
cmp    $0x8,%r11d
jae    120b <merge+0xfb>
xor    %eax,%eax
mov    %rax,%r8
not    %r8
add    %r11,%r8
mov    %r11,%rsi
and    $0x3,%rsi
je     12e0 <merge+0x1d0>
lea    0x1(%r9),%ebx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
lea    0x1(%rax),%rcx
lea    (%rbx,%rax,1),%edx
movslq %edx,%rdx
mov    0x0(%r13,%rdx,4),%edx
mov    %edx,(%r15,%rax,4)
mov    %rcx,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
jne    11e0 <merge+0xd0>
cmp    $0x3,%r8
jae    12e9 <merge+0x1d9>
jmp    133e <merge+0x22e>
lea    -0x1(%r11),%rcx
lea    0x1(%r9),%edx
lea    (%r9,%rcx,1),%esi
add    $0x1,%esi
xor    %eax,%eax
cmp    %edx,%esi
jl     11bd <merge+0xad>
shr    $0x20,%rcx
jne    11bd <merge+0xad>
mov    %r11d,%eax
and    $0xfffffff8,%eax
lea    -0x8(%rax),%rcx
mov    %rcx,%r8
shr    $0x3,%r8
add    $0x1,%r8
test   %rcx,%rcx
je     159a <merge+0x48a>
mov    %r8,%rsi
and    $0xfffffffffffffffe,%rsi
lea    0x9(%r9),%ebx
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    -0x8(%rbx),%edx
movslq %edx,%rdx
movups 0x0(%r13,%rdx,4),%xmm0
movups 0x10(%r13,%rdx,4),%xmm1
movaps %xmm0,(%r15,%rcx,4)
movaps %xmm1,0x10(%r15,%rcx,4)
movslq %ebx,%rbx
movdqu 0x0(%r13,%rbx,4),%xmm0
movdqu 0x10(%r13,%rbx,4),%xmm1
movdqa %xmm0,0x20(%r15,%rcx,4)
movdqa %xmm1,0x30(%r15,%rcx,4)
add    $0x10,%rcx
add    $0x10,%ebx
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
jne    1260 <merge+0x150>
test   $0x1,%r8b
je     12d5 <merge+0x1c5>
mov    %ecx,%edx
or     $0x1,%edx
add    %r9d,%edx
movslq %edx,%rdx
movdqu 0x0(%r13,%rdx,4),%xmm0
movdqu 0x10(%r13,%rdx,4),%xmm1
movdqa %xmm0,(%r15,%rcx,4)
movdqa %xmm1,0x10(%r15,%rcx,4)
cmp    %r11,%rax
jne    11bd <merge+0xad>
jmp    133e <merge+0x22e>
mov    %rax,%rcx
cmp    $0x3,%r8
jb     133e <merge+0x22e>
mov    %r9d,%eax
nopl   0x0(%rax)
lea    (%rax,%rcx,1),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
mov    0x0(%r13,%rdx,4),%edx
mov    %edx,(%r15,%rcx,4)
lea    0x2(%rax,%rcx,1),%edx
movslq %edx,%rdx
mov    0x0(%r13,%rdx,4),%edx
mov    %edx,0x4(%r15,%rcx,4)
lea    0x3(%rax,%rcx,1),%edx
movslq %edx,%rdx
mov    0x0(%r13,%rdx,4),%edx
mov    %edx,0x8(%r15,%rcx,4)
lea    0x4(%rax,%rcx,1),%edx
movslq %edx,%rdx
mov    0x0(%r13,%rdx,4),%edx
mov    %edx,0xc(%r15,%rcx,4)
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%r11
jne    12f0 <merge+0x1e0>
movslq %r11d,%rax
movl   $0xf4240,(%r15,%rax,4)
movslq %r14d,%rax
movl   $0xf4240,(%rdi,%rax,4)
xor    %r14d,%r14d
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
mov    $0x0,%eax
cmp    %r10d,%ecx
jge    1430 <merge+0x320>
movslq %r10d,%rax
mov    %rax,%r8
sub    %r12,%r8
mov    %r12,%rdx
not    %rdx
add    %rax,%rdx
jne    1384 <merge+0x274>
xor    %eax,%eax
xor    %r14d,%r14d
jmp    13f5 <merge+0x2e5>
mov    %r8,%rdx
and    $0xfffffffffffffffe,%rdx
xor    %eax,%eax
xor    %r14d,%r14d
mov    -0x50(%rbp),%r9
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %eax,%esi
mov    (%r9,%rsi,4),%ecx
mov    %r14d,%esi
mov    (%r15,%rsi,4),%ebx
xor    %esi,%esi
xor    %edi,%edi
cmp    %ebx,%ecx
setle  %sil
setg   %dil
cmovg  %ebx,%ecx
add    %r14d,%edi
add    %eax,%esi
mov    %ecx,0x0(%r13,%r12,4)
mov    (%r9,%rsi,4),%ecx
mov    (%r15,%rdi,4),%ebx
xor    %eax,%eax
xor    %r14d,%r14d
cmp    %ebx,%ecx
setle  %al
setg   %r14b
cmovg  %ebx,%ecx
add    %edi,%r14d
add    %esi,%eax
mov    %ecx,0x4(%r13,%r12,4)
add    $0x2,%r12
add    $0xfffffffffffffffe,%rdx
jne    13a0 <merge+0x290>
mov    %r10d,%edx
test   $0x1,%r8b
mov    -0x48(%rbp),%r9
je     1430 <merge+0x320>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x50(%rbp),%rdx
mov    (%rdx,%rcx,4),%ecx
mov    %r14d,%edx
mov    (%r15,%rdx,4),%edx
xor    %esi,%esi
xor    %edi,%edi
cmp    %edx,%ecx
setle  %sil
cmovg  %edx,%ecx
setg   %dil
add    %edi,%r14d
add    %esi,%eax
mov    %ecx,0x0(%r13,%r12,4)
mov    %r10d,%edx
cmp    -0x40(%rbp),%eax
jg     155b <merge+0x44b>
mov    %r11,-0x38(%rbp)
mov    %r10d,-0x40(%rbp)
movslq %edx,%rdx
lea    0x0(,%rdx,4),%rdi
add    %r13,%rdi
mov    %rdx,%r12
movslq %eax,%rdx
mov    -0x50(%rbp),%rcx
mov    %rdx,-0x58(%rbp)
lea    (%rcx,%rdx,4),%rsi
add    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %r9,%rbx
sub    %eax,%ebx
lea    0x4(,%rbx,4),%rdx
call   1030 <memcpy@plt>
cmp    $0x3,%ebx
jae    1493 <merge+0x383>
mov    -0x48(%rbp),%r9
mov    -0x40(%rbp),%r10d
mov    -0x38(%rbp),%r11
mov    -0x58(%rbp),%rax
mov    %r12,%rdx
jmp    153f <merge+0x42f>
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    14cf <merge+0x3bf>
pxor   %xmm1,%xmm1
mov    -0x48(%rbp),%r9
mov    -0x40(%rbp),%r10d
mov    -0x38(%rbp),%r11
jmp    14fe <merge+0x3ee>
and    $0xfffffffffffffff8,%rsi
pxor   %xmm1,%xmm1
movdqa 0xb21(%rip),%xmm2
mov    -0x48(%rbp),%r9
mov    -0x40(%rbp),%r10d
mov    -0x38(%rbp),%r11
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
paddq  %xmm2,%xmm0
paddq  %xmm2,%xmm1
add    $0xfffffffffffffff8,%rsi
jne    14f0 <merge+0x3e0>
test   %rdx,%rdx
je     151e <merge+0x40e>
pcmpeqd %xmm2,%xmm2
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
psubq  %xmm2,%xmm0
psubq  %xmm2,%xmm1
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
jne    1510 <merge+0x400>
paddq  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddq  %xmm0,%xmm1
movq   %xmm1,%rdx
cmp    %rax,%rcx
je     155b <merge+0x44b>
mov    -0x58(%rbp),%rcx
add    %rax,%rcx
mov    %rcx,%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    %eax,%ecx
mov    %r9d,%eax
not    %eax
add    %ecx,%eax
xor    %ecx,%ecx
nopl   (%rax)
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
cmp    %ecx,%eax
jne    1550 <merge+0x440>
sub    %rcx,%rdx
cmp    %r11d,%r14d
jge    158b <merge+0x47b>
movslq %edx,%rax
lea    0x0(,%rax,4),%rdi
add    %r13,%rdi
movslq %r14d,%rax
lea    (%r15,%rax,4),%rsi
not    %r14d
add    %r10d,%r14d
sub    %r9d,%r14d
lea    0x4(,%r14,4),%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    12af <merge+0x19f>
jmp    12d5 <merge+0x1c5>

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
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%17 = load i32, i32* %7
%18 = load i32, i32* %6
%19 = sub nsw i32 %17, %18
%20 = add nsw i32 %19, 1
store i32 %20, i32* %12
%21 = load i32, i32* %8
%22 = load i32, i32* %7
%23 = sub nsw i32 %21, %22
store i32 %23, i32* %13
%24 = load i32, i32* %12
%25 = zext i32 %24 to i64
%26 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %26, i8** %14
%27 = alloca i32, i64 %25
store i64 %25, i64* %15
%28 = load i32, i32* %13
%29 = zext i32 %28 to i64
%30 = alloca i32, i64 %29
store i64 %29, i64* %16
store i32 0, i32* %9
br label %31
31: ; preds = %46, %4
%32 = load i32, i32* %9
%33 = load i32, i32* %12
%34 = icmp slt i32 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %49
35: ; preds = %31
%36 = load i32*, i32** %5
%37 = load i32, i32* %6
%38 = load i32, i32* %9
%39 = add nsw i32 %37, %38
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = load i32, i32* %9
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %44
store i32 %42, i32* %45
br label %46
46: ; preds = %35
%47 = load i32, i32* %9
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %9
br label %31
49: ; preds = %31
store i32 0, i32* %10
br label %50
50: ; preds = %66, %49
%51 = load i32, i32* %10
%52 = load i32, i32* %13
%53 = icmp slt i32 %51, %52
br i1 %53, label %54, label %69
54: ; preds = %50
%55 = load i32*, i32** %5
%56 = load i32, i32* %7
%57 = load i32, i32* %10
%58 = add nsw i32 %56, %57
%59 = add nsw i32 %58, 1
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
%63 = load i32, i32* %10
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %64
store i32 %62, i32* %65
br label %66
66: ; preds = %54
%67 = load i32, i32* %10
%68 = add nsw i32 %67, 1
store i32 %68, i32* %10
br label %50
69: ; preds = %50
%70 = load i32, i32* %13
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %71
store i32 1000000, i32* %72
%73 = load i32, i32* %12
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %74
store i32 1000000, i32* %75
store i32 0, i32* %10
store i32 0, i32* %9
%76 = load i32, i32* %6
store i32 %76, i32* %11
br label %77
77: ; preds = %112, %69
%78 = load i32, i32* %11
%79 = load i32, i32* %8
%80 = icmp slt i32 %78, %79
br i1 %80, label %81, label %115
81: ; preds = %77
%82 = load i32, i32* %9
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %83
%85 = load i32, i32* %84
%86 = load i32, i32* %10
%87 = sext i32 %86 to i64
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %87
%89 = load i32, i32* %88
%90 = icmp sle i32 %85, %89
br i1 %90, label %91, label %101
91: ; preds = %81
%92 = load i32, i32* %9
%93 = add nsw i32 %92, 1
store i32 %93, i32* %9
%94 = sext i32 %92 to i64
%95 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %94
%96 = load i32, i32* %95
%97 = load i32*, i32** %5
%98 = load i32, i32* %11
%99 = sext i32 %98 to i64
%100 = getelementptr inbounds i32, i32* %97, i64 %99
store i32 %96, i32* %100
br label %111
101: ; preds = %81
%102 = load i32, i32* %10
%103 = add nsw i32 %102, 1
store i32 %103, i32* %10
%104 = sext i32 %102 to i64
%105 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %104
%106 = load i32, i32* %105
%107 = load i32*, i32** %5
%108 = load i32, i32* %11
%109 = sext i32 %108 to i64
%110 = getelementptr inbounds i32, i32* %107, i64 %109
store i32 %106, i32* %110
br label %111
111: ; preds = %101, %91
br label %112
112: ; preds = %111
%113 = load i32, i32* %11
%114 = add nsw i32 %113, 1
store i32 %114, i32* %11
br label %77
115: ; preds = %77
br label %116
116: ; preds = %120, %115
%117 = load i32, i32* %9
%118 = load i32, i32* %12
%119 = icmp slt i32 %117, %118
br i1 %119, label %120, label %131
120: ; preds = %116
%121 = load i32, i32* %9
%122 = add nsw i32 %121, 1
store i32 %122, i32* %9
%123 = sext i32 %121 to i64
%124 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %123
%125 = load i32, i32* %124
%126 = load i32*, i32** %5
%127 = load i32, i32* %11
%128 = add nsw i32 %127, 1
store i32 %128, i32* %11
%129 = sext i32 %127 to i64
%130 = getelementptr inbounds i32, i32* %126, i64 %129
store i32 %125, i32* %130
br label %116
131: ; preds = %116
br label %132
132: ; preds = %136, %131
%133 = load i32, i32* %10
%134 = load i32, i32* %13
%135 = icmp slt i32 %133, %134
br i1 %135, label %136, label %147
136: ; preds = %132
%137 = load i32, i32* %10
%138 = add nsw i32 %137, 1
store i32 %138, i32* %10
%139 = sext i32 %137 to i64
%140 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %139
%141 = load i32, i32* %140
%142 = load i32*, i32** %5
%143 = load i32, i32* %11
%144 = add nsw i32 %143, 1
store i32 %144, i32* %11
%145 = sext i32 %143 to i64
%146 = getelementptr inbounds i32, i32* %142, i64 %145
store i32 %141, i32* %146
br label %132
147: ; preds = %132
%148 = 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 %150
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 %150, 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 %150, label %119
119: ; preds = %116, %119
%120 = phi i64 [ %142, %119 ], [ %117, %116 ]
%121 = add nuw nsw i64 %120, 1
%122 = trunc i64 %121 to i32
%123 = add i32 %122, %2
%124 = sext i32 %123 to i64
%125 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %124
%126 = load i32, i32* %125
%127 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %120
store i32 %126, i32* %127
%128 = add nuw nsw i64 %120, 2
%129 = trunc i64 %128 to i32
%130 = add i32 %129, %2
%131 = sext i32 %130 to i64
%132 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %131
%133 = load i32, i32* %132
%134 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %121
store i32 %133, i32* %134
%135 = add nuw nsw i64 %120, 3
%136 = trunc i64 %135 to i32
%137 = add i32 %136, %2
%138 = sext i32 %137 to i64
%139 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %138
%140 = load i32, i32* %139
%141 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %128
store i32 %140, i32* %141
%142 = add nuw nsw i64 %120, 4
%143 = trunc i64 %142 to i32
%144 = add i32 %143, %2
%145 = sext i32 %144 to i64
%146 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %145
%147 = load i32, i32* %146
%148 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %135
store i32 %147, i32* %148
%149 = icmp eq i64 %142, %10
br i1 %149, label %150, label %119
150: ; preds = %116, %119, %96, %22
%151 = sext i32 %7 to i64
%152 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %151
store i32 1000000, i32* %152
%153 = sext i32 %6 to i64
%154 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %153
store i32 1000000, i32* %154
%155 = icmp slt i32 %1, %3
br i1 %155, label %156, label %188
156: ; preds = %150
%157 = sext i32 %1 to i64
%158 = sext i32 %3 to i64
%159 = sub nsw i64 %158, %157
%160 = xor i64 %157, -1
%161 = and i64 %159, 1
%162 = sub nsw i64 0, %158
%163 = icmp eq i64 %160, %162
br i1 %163, label %166, label %164
164: ; preds = %156
%165 = and i64 %159, -2
br label %254
166: ; preds = %254, %156
%167 = phi i32 [ undef, %156 ], [ %283, %254 ]
%168 = phi i32 [ undef, %156 ], [ %286, %254 ]
%169 = phi i64 [ %157, %156 ], [ %288, %254 ]
%170 = phi i32 [ 0, %156 ], [ %286, %254 ]
%171 = phi i32 [ 0, %156 ], [ %283, %254 ]
%172 = icmp eq i64 %161, 0
br i1 %172, label %188, label %173
173: ; preds = %166
%174 = zext i32 %170 to i64
%175 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %174
%176 = load i32, i32* %175
%177 = zext i32 %171 to i64
%178 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %177
%179 = load i32, i32* %178
%180 = icmp sgt i32 %176, %179
%181 = select i1 %180, i32 %179, i32 %176
%182 = zext i1 %180 to i32
%183 = add nuw nsw i32 %171, %182
%184 = xor i1 %180, true
%185 = zext i1 %184 to i32
%186 = add nuw nsw i32 %170, %185
%187 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %169
store i32 %181, i32* %187
br label %188
188: ; preds = %173, %166, %150
%189 = phi i32 [ %1, %150 ], [ %3, %166 ], [ %3, %173 ]
%190 = phi i32 [ 0, %150 ], [ %167, %166 ], [ %183, %173 ]
%191 = phi i32 [ 0, %150 ], [ %168, %166 ], [ %186, %173 ]
%192 = icmp sgt i32 %191, %5
br i1 %192, label %294, label %193
193: ; preds = %188
%194 = sext i32 %189 to i64
%195 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %194
%196 = bitcast i32* %195 to i8*
%197 = sext i32 %191 to i64
%198 = getelementptr i32, i32* %9, i64 %197
%199 = bitcast i32* %198 to i8*
%200 = add i32 %191, %1
%201 = sub i32 %2, %200
%202 = zext i32 %201 to i64
%203 = shl nuw nsw i64 %202, 2
%204 = add nuw nsw i64 %203, 4
%205 = add i32 %2, 1
%206 = sub i32 %205, %1
%207 = add i32 %191, %1
%208 = sub i32 %2, %207
%209 = zext i32 %208 to i64
%210 = add nuw nsw i64 %209, 1
%211 = icmp ult i32 %208, 3
br i1 %211, label %251, label %212
212: ; preds = %193
%213 = and i64 %210, 8589934588
%214 = add nsw i64 %213, %197
%215 = insertelement <2 x i64> <i64 poison, i64 0>, i64 %194, i64 0
%216 = add nsw i64 %213, -4
%217 = lshr exact i64 %216, 2
%218 = add nuw nsw i64 %217, 1
%219 = and i64 %218, 7
%220 = icmp ult i64 %216, 28
br i1 %220, label %231, label %221
221: ; preds = %212
%222 = and i64 %218, 9223372036854775800
br label %223
223: ; preds = %223, %221
%224 = phi <2 x i64> [ %215, %221 ], [ %227, %223 ]
%225 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %221 ], [ %228, %223 ]
%226 = phi i64 [ 0, %221 ], [ %229, %223 ]
%227 = add <2 x i64> %224, <i64 8, i64 8>
%228 = add <2 x i64> %225, <i64 8, i64 8>
%229 = add i64 %226, 8
%230 = icmp eq i64 %229, %222
br i1 %230, label %231, label %223
231: ; preds = %223, %212
%232 = phi <2 x i64> [ undef, %212 ], [ %227, %223 ]
%233 = phi <2 x i64> [ undef, %212 ], [ %228, %223 ]
%234 = phi <2 x i64> [ %215, %212 ], [ %227, %223 ]
%235 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %212 ], [ %228, %223 ]
%236 = icmp eq i64 %219, 0
br i1 %236, label %245, label %237
237: ; preds = %231, %237
%238 = phi <2 x i64> [ %241, %237 ], [ %234, %231 ]
%239 = phi <2 x i64> [ %242, %237 ], [ %235, %231 ]
%240 = phi i64 [ %243, %237 ], [ 0, %231 ]
%241 = add <2 x i64> %238, <i64 1, i64 1>
%242 = add <2 x i64> %239, <i64 1, i64 1>
%243 = add i64 %240, 1
%244 = icmp eq i64 %243, %219
br i1 %244, label %245, label %237
245: ; preds = %237, %231
%246 = phi <2 x i64> [ %232, %231 ], [ %241, %237 ]
%247 = phi <2 x i64> [ %233, %231 ], [ %242, %237 ]
%248 = add <2 x i64> %247, %246
%249 = call i64 @llvm.vector.reduce.add.v2i64(<2 x i64> %248)
%250 = icmp eq i64 %210, %213
br i1 %250, label %291, label %251
251: ; preds = %193, %245
%252 = phi i64 [ %194, %193 ], [ %249, %245 ]
%253 = phi i64 [ %197, %193 ], [ %214, %245 ]
br label %310
254: ; preds = %254, %164
%255 = phi i64 [ %157, %164 ], [ %288, %254 ]
%256 = phi i32 [ 0, %164 ], [ %286, %254 ]
%257 = phi i32 [ 0, %164 ], [ %283, %254 ]
%258 = phi i64 [ 0, %164 ], [ %289, %254 ]
%259 = zext i32 %256 to i64
%260 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %259
%261 = load i32, i32* %260
%262 = zext i32 %257 to i64
%263 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %262
%264 = load i32, i32* %263
%265 = icmp sgt i32 %261, %264
%266 = select i1 %265, i32 %264, i32 %261
%267 = zext i1 %265 to i32
%268 = add nuw nsw i32 %257, %267
%269 = xor i1 %265, true
%270 = zext i1 %269 to i32
%271 = add nuw nsw i32 %256, %270
%272 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %255
store i32 %266, i32* %272
%273 = add nsw i64 %255, 1
%274 = zext i32 %271 to i64
%275 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %274
%276 = load i32, i32* %275
%277 = zext i32 %268 to i64
%278 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %277
%279 = load i32, i32* %278
%280 = icmp sgt i32 %276, %279
%281 = select i1 %280, i32 %279, i32 %276
%282 = zext i1 %280 to i32
%283 = add nuw nsw i32 %268, %282
%284 = xor i1 %280, true
%285 = zext i1 %284 to i32
%286 = add nuw nsw i32 %271, %285
%287 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %273
store i32 %281, i32* %287
%288 = add nsw i64 %255, 2
%289 = add i64 %258, 2
%290 = icmp eq i64 %289, %165
br i1 %290, label %166, label %254
291: ; preds = %310, %245
%292 = phi i64 [ %249, %245 ], [ %314, %310 ]
%293 = trunc i64 %292 to i32
br label %294
294: ; preds = %291, %188
%295 = phi i32 [ %189, %188 ], [ %293, %291 ]
%296 = icmp slt i32 %190, %7
br i1 %296, label %297, label %317
297: ; preds = %294
%298 = sext i32 %295 to i64
%299 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %298
%300 = bitcast i32* %299 to i8*
%301 = sext i32 %190 to i64
%302 = getelementptr i32, i32* %11, i64 %301
%303 = bitcast i32* %302 to i8*
%304 = xor i32 %190, -1
%305 = add i32 %304, %3
%306 = sub i32 %305, %2
%307 = zext i32 %306 to i64
%308 = shl nuw nsw i64 %307, 2
%309 = add nuw nsw i64 %308, 4
br label %317
310: ; preds = %251, %310
%311 = phi i64 [ %314, %310 ], [ %252, %251 ]
%312 = phi i64 [ %313, %310 ], [ %253, %251 ]
%313 = add nsw i64 %312, 1
%314 = add nsw i64 %311, 1
%315 = trunc i64 %313 to i32
%316 = icmp eq i32 %206, %315
br i1 %316, label %291, label %310
317: ; preds = %297, %294
ret void
}