void merge(int *a, int ac, int *b, int bc, int *out) {
  int i = 0, j = 0;
  while (i < ac && j < bc) {
    if (a[i] < b[j])
      *out++ = a[i++];
    else
      *out++ = b[j++];
  }
}


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    %r8,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0xc(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x31(%rbp)
jge    1141 <merge+0x41>
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x31(%rbp)
mov    -0x31(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1151 <merge+0x51>
jmp    11c3 <merge+0xc3>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x30(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    1198 <merge+0x98>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x2c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x4,%rdx
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
mov    %ecx,(%rax)
jmp    11be <merge+0xbe>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x30(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x4,%rdx
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
mov    %ecx,(%rax)
jmp    1124 <merge+0x24>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<merge>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    1158 <merge+0x58>
test   %ecx,%ecx
jle    1158 <merge+0x58>
xor    %r9d,%r9d
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %eax,%r14d
mov    %eax,%eax
mov    (%rdi,%rax,4),%ebp
mov    %r9d,%eax
mov    (%rdx,%rax,4),%ebx
xor    %r10d,%r10d
xor    %eax,%eax
cmp    %ebx,%ebp
setge  %r11b
cmovl  %ebp,%ebx
setl   %al
add    %r14d,%eax
mov    %ebx,(%r8)
cmp    %esi,%eax
jge    1158 <merge+0x58>
mov    %r11b,%r10b
add    %r10d,%r9d
add    $0x4,%r8
cmp    %ecx,%r9d
jl     1120 <merge+0x20>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
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
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
store i32 0, i32* %12
br label %13
13: ; preds = %53, %5
%14 = load i32, i32* %11
%15 = load i32, i32* %7
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %21
17: ; preds = %13
%18 = load i32, i32* %12
%19 = load i32, i32* %9
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br label %21
21: ; preds = %17, %13
%22 = phi i1 [ false, %13 ], [ %20, %17 ]
br i1 %22, label %23, label %54
23: ; preds = %21
%24 = load i32*, i32** %6
%25 = load i32, i32* %11
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = load i32*, i32** %8
%30 = load i32, i32* %12
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = icmp slt i32 %28, %33
br i1 %34, label %35, label %44
35: ; preds = %23
%36 = load i32*, i32** %6
%37 = load i32, i32* %11
%38 = add nsw i32 %37, 1
store i32 %38, i32* %11
%39 = sext i32 %37 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %39
%41 = load i32, i32* %40
%42 = load i32*, i32** %10
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i32 1
store i32* %43, i32** %10
store i32 %41, i32* %42
br label %53
44: ; preds = %23
%45 = load i32*, i32** %8
%46 = load i32, i32* %12
%47 = add nsw i32 %46, 1
store i32 %47, i32* %12
%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 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i32 1
store i32* %52, i32** %10
store i32 %50, i32* %51
br label %53
53: ; preds = %44, %35
br label %13
54: ; preds = %21
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @merge(i32* nocapture %0, i32 %1, i32* nocapture %2, i32 %3, i32* nocapture writeonly %4) {
%6 = icmp sgt i32 %1, 0
%7 = icmp sgt i32 %3, 0
%8 = and i1 %6, %7
br i1 %8, label %9, label %30
9: ; preds = %5, %9
%10 = phi i32 [ %25, %9 ], [ 0, %5 ]
%11 = phi i32 [ %22, %9 ], [ 0, %5 ]
%12 = phi i32* [ %26, %9 ], [ %4, %5 ]
%13 = zext i32 %11 to i64
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
%16 = zext i32 %10 to i64
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %16
%18 = load i32, i32* %17
%19 = icmp slt i32 %15, %18
%20 = select i1 %19, i32 %15, i32 %18
%21 = zext i1 %19 to i32
%22 = add nuw nsw i32 %11, %21
%23 = xor i1 %19, true
%24 = zext i1 %23 to i32
%25 = add nuw nsw i32 %10, %24
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 1
store i32 %20, i32* %12
%27 = icmp slt i32 %22, %1
%28 = icmp slt i32 %25, %3
%29 = select i1 %27, i1 %28, i1 false
br i1 %29, label %9, label %30
30: ; preds = %9, %5
ret void
}