void merge(int *array, int *arrayCopy, int begin, int middle, int end) {
  int i0 = begin;
  int i1 = middle;
  for (int j = begin; j < end; j++) {
    if (i0 < middle && (i1 >= end || array[i0] <= array[i1])) {
      arrayCopy[j] = array[i0];
      i0++;
    } else {
      arrayCopy[j] = array[i1];
      i1++;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<merge>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    %r8d,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11be <merge+0xbe>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    118c <merge+0x8c>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1168 <merge+0x68>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jg     118c <merge+0x8c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11ab <merge+0xab>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11b0 <merge+0xb0>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1128 <merge+0x28>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<merge>:
push   %rbx
cmp    %r8d,%edx
jge    115f <merge+0x5f>
movslq %edx,%rax
movslq %r8d,%r9
mov    %ecx,%r10d
jmp    1130 <merge+0x30>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r11d,(%rsi,%rax,4)
add    $0x1,%edx
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r9
je     115f <merge+0x5f>
cmp    %ecx,%edx
jge    1150 <merge+0x50>
movslq %edx,%rbx
mov    (%rdi,%rbx,4),%r11d
cmp    %r8d,%r10d
jge    1120 <merge+0x20>
movslq %r10d,%rbx
mov    (%rdi,%rbx,4),%ebx
cmp    %ebx,%r11d
jle    1120 <merge+0x20>
jmp    1156 <merge+0x56>
nopl   (%rax)
movslq %r10d,%rbx
mov    (%rdi,%rbx,4),%ebx
mov    %ebx,(%rsi,%rax,4)
add    $0x1,%r10d
jmp    1127 <merge+0x27>
pop    %rbx
ret

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
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
%14 = load i32, i32* %8
store i32 %14, i32* %11
%15 = load i32, i32* %9
store i32 %15, i32* %12
%16 = load i32, i32* %8
store i32 %16, i32* %13
br label %17
17: ; preds = %66, %5
%18 = load i32, i32* %13
%19 = load i32, i32* %10
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %69
21: ; preds = %17
%22 = load i32, i32* %11
%23 = load i32, i32* %9
%24 = icmp slt i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %53
25: ; preds = %21
%26 = load i32, i32* %12
%27 = load i32, i32* %10
%28 = icmp sge i32 %26, %27
br i1 %28, label %41, label %29
29: ; preds = %25
%30 = load i32*, i32** %6
%31 = load i32, i32* %11
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = load i32*, i32** %6
%36 = load i32, i32* %12
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = icmp sle i32 %34, %39
br i1 %40, label %41, label %53
41: ; preds = %29, %25
%42 = load i32*, i32** %6
%43 = load i32, i32* %11
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = load i32*, i32** %7
%48 = load i32, i32* %13
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %49
store i32 %46, i32* %50
%51 = load i32, i32* %11
%52 = add nsw i32 %51, 1
store i32 %52, i32* %11
br label %65
53: ; preds = %29, %21
%54 = load i32*, i32** %6
%55 = load i32, i32* %12
%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* %13
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 %61
store i32 %58, i32* %62
%63 = load i32, i32* %12
%64 = add nsw i32 %63, 1
store i32 %64, i32* %12
br label %65
65: ; preds = %53, %41
br label %66
66: ; preds = %65
%67 = load i32, i32* %13
%68 = add nsw i32 %67, 1
store i32 %68, i32* %13
br label %17
69: ; preds = %17
ret void
}

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