void merge(int *nums1, int m, int *nums2, int n) {
  int index1, index2, index_t;
  index1 = m - 1;
  index2 = n - 1;
  index_t = m + n - 1;
  while (index_t >= 0) {
    if (index1 < 0) {
      nums1[index_t--] = nums2[index2--];
    } else if (index2 < 0) {
      nums1[index_t--] = nums1[index1--];
    } else {
      if (nums1[index1] >= nums2[index2]) {
        nums1[index_t--] = nums1[index1--];
      } else {
        nums1[index_t--] = nums2[index2--];
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<merge>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x28(%rbp)
jl     1230 <merge+0x130>
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
jge    1173 <merge+0x73>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0xffffffff,%edx
mov    %edx,-0x24(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0xffffffff,%esi
mov    %esi,-0x28(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    122b <merge+0x12b>
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
jge    11ac <merge+0xac>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0xffffffff,%edx
mov    %edx,-0x20(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0xffffffff,%esi
mov    %esi,-0x28(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1226 <merge+0x126>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jl     11f7 <merge+0xf7>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0xffffffff,%edx
mov    %edx,-0x20(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0xffffffff,%esi
mov    %esi,-0x28(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1221 <merge+0x121>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0xffffffff,%edx
mov    %edx,-0x24(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0xffffffff,%esi
mov    %esi,-0x28(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1226 <merge+0x126>
jmp    122b <merge+0x12b>
jmp    1130 <merge+0x30>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<merge>:
lea    (%rcx,%rsi,1),%eax
test   %eax,%eax
jle    1171 <merge+0x71>
add    $0xffffffff,%ecx
add    $0xffffffff,%esi
mov    %eax,%r10d
add    $0xffffffffffffffff,%r10
jmp    113e <merge+0x3e>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movslq %ecx,%r8
add    $0xffffffff,%ecx
mov    (%rdx,%r8,4),%r8d
mov    %r10d,%eax
mov    %r8d,(%rdi,%rax,4)
add    $0xffffffffffffffff,%r10
lea    0x2(%r10),%eax
cmp    $0x1,%eax
jle    1171 <merge+0x71>
test   %esi,%esi
js     1120 <merge+0x20>
test   %ecx,%ecx
js     1160 <merge+0x60>
mov    %esi,%eax
mov    (%rdi,%rax,4),%r8d
mov    %ecx,%eax
mov    (%rdx,%rax,4),%r9d
cmp    %r9d,%r8d
jge    116c <merge+0x6c>
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %r9d,%r8d
jmp    112a <merge+0x2a>
nop
mov    %esi,%r8d
add    $0xffffffff,%esi
mov    (%rdi,%r8,4),%r8d
jmp    112a <merge+0x2a>
add    $0xffffffff,%esi
jmp    112a <merge+0x2a>
ret

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
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32* %2, i32** %7
store i32 %3, i32* %8
%12 = load i32, i32* %6
%13 = sub nsw i32 %12, 1
store i32 %13, i32* %9
%14 = load i32, i32* %8
%15 = sub nsw i32 %14, 1
store i32 %15, i32* %10
%16 = load i32, i32* %6
%17 = load i32, i32* %8
%18 = add nsw i32 %16, %17
%19 = sub nsw i32 %18, 1
store i32 %19, i32* %11
br label %20
20: ; preds = %91, %4
%21 = load i32, i32* %11
%22 = icmp sge i32 %21, 0
br i1 %22, label %23, label %92
23: ; preds = %20
%24 = load i32, i32* %9
%25 = icmp slt i32 %24, 0
br i1 %25, label %26, label %38
26: ; preds = %23
%27 = load i32*, i32** %7
%28 = load i32, i32* %10
%29 = add nsw i32 %28, -1
store i32 %29, i32* %10
%30 = sext i32 %28 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = load i32*, i32** %5
%34 = load i32, i32* %11
%35 = add nsw i32 %34, -1
store i32 %35, i32* %11
%36 = sext i32 %34 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %36
store i32 %32, i32* %37
br label %91
38: ; preds = %23
%39 = load i32, i32* %10
%40 = icmp slt i32 %39, 0
br i1 %40, label %41, label %53
41: ; preds = %38
%42 = load i32*, i32** %5
%43 = load i32, i32* %9
%44 = add nsw i32 %43, -1
store i32 %44, i32* %9
%45 = sext i32 %43 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = load i32*, i32** %5
%49 = load i32, i32* %11
%50 = add nsw i32 %49, -1
store i32 %50, i32* %11
%51 = sext i32 %49 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %51
store i32 %47, i32* %52
br label %90
53: ; preds = %38
%54 = load i32*, i32** %5
%55 = load i32, i32* %9
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %56
%58 = load i32, i32* %57
%59 = load i32*, i32** %7
%60 = load i32, i32* %10
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 %61
%63 = load i32, i32* %62
%64 = icmp sge i32 %58, %63
br i1 %64, label %65, label %77
65: ; preds = %53
%66 = load i32*, i32** %5
%67 = load i32, i32* %9
%68 = add nsw i32 %67, -1
store i32 %68, i32* %9
%69 = sext i32 %67 to i64
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 %69
%71 = load i32, i32* %70
%72 = load i32*, i32** %5
%73 = load i32, i32* %11
%74 = add nsw i32 %73, -1
store i32 %74, i32* %11
%75 = sext i32 %73 to i64
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 %75
store i32 %71, i32* %76
br label %89
77: ; preds = %53
%78 = load i32*, i32** %7
%79 = load i32, i32* %10
%80 = add nsw i32 %79, -1
store i32 %80, i32* %10
%81 = sext i32 %79 to i64
%82 = getelementptr inbounds i32, i32* %78, i64 %81
%83 = load i32, i32* %82
%84 = load i32*, i32** %5
%85 = load i32, i32* %11
%86 = add nsw i32 %85, -1
store i32 %86, i32* %11
%87 = sext i32 %85 to i64
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %84, i64 %87
store i32 %83, i32* %88
br label %89
89: ; preds = %77, %65
br label %90
90: ; preds = %89, %41
br label %91
91: ; preds = %90, %26
br label %20
92: ; preds = %20
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @merge(i32* nocapture %0, i32 %1, i32* nocapture %2, i32 %3) {
%5 = add i32 %3, %1
%6 = icmp sgt i32 %5, 0
br i1 %6, label %7, label %49
7: ; preds = %4
%8 = add nsw i32 %3, -1
%9 = add nsw i32 %1, -1
%10 = zext i32 %5 to i64
br label %11
11: ; preds = %7, %41
%12 = phi i64 [ %10, %7 ], [ %15, %41 ]
%13 = phi i32 [ %8, %7 ], [ %44, %41 ]
%14 = phi i32 [ %9, %7 ], [ %43, %41 ]
%15 = add nsw i64 %12, -1
%16 = icmp slt i32 %14, 0
br i1 %16, label %17, label %22
17: ; preds = %11
%18 = add nsw i32 %13, -1
%19 = sext i32 %13 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
br label %41
22: ; preds = %11
%23 = icmp slt i32 %13, 0
br i1 %23, label %24, label %29
24: ; preds = %22
%25 = add nsw i32 %14, -1
%26 = zext i32 %14 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
br label %41
29: ; preds = %22
%30 = zext i32 %14 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = zext i32 %13 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = icmp slt i32 %32, %35
br i1 %36, label %39, label %37
37: ; preds = %29
%38 = add nsw i32 %14, -1
br label %41
39: ; preds = %29
%40 = add nsw i32 %13, -1
br label %41
41: ; preds = %24, %39, %37, %17
%42 = phi i32 [ %28, %24 ], [ %35, %39 ], [ %32, %37 ], [ %21, %17 ]
%43 = phi i32 [ %25, %24 ], [ %14, %39 ], [ %38, %37 ], [ %14, %17 ]
%44 = phi i32 [ %13, %24 ], [ %40, %39 ], [ %13, %37 ], [ %18, %17 ]
%45 = and i64 %15, 4294967295
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %45
store i32 %42, i32* %46
%47 = trunc i64 %12 to i32
%48 = icmp sgt i32 %47, 1
br i1 %48, label %11, label %49
49: ; preds = %41, %4
ret void
}