void merge(int arr[], int min, int mid, int max) {
  int tmp[30];
  int i, j, k, m;
  j = min;
  m = mid + 1;
  for (i = min; j <= mid && m <= max; i++) {
    if (arr[j] <= arr[m]) {
      tmp[i] = arr[j];
      j++;
    } else {
      tmp[i] = arr[m];
      m++;
    }
  }
  if (j > mid) {
    for (k = m; k <= max; k++) {
      tmp[i] = arr[k];
      i++;
    }
  } else {
    for (k = j; k <= mid; k++) {
      tmp[i] = arr[k];
      i++;
    }
  }
  for (k = min; k <= max; k++)
    arr[k] = tmp[k];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<merge>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x98(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xa0(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x94(%rbp)
mov    -0x98(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %al,-0xa1(%rbp)
jg     115c <merge+0x5c>
mov    -0xa0(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0xa1(%rbp)
mov    -0xa1(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    116f <merge+0x6f>
jmp    1205 <merge+0x105>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x98(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0xa0(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jg     11c1 <merge+0xc1>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x98(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
movslq -0x94(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0x90(%rbp,%rax,4)
mov    -0x98(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x98(%rbp)
jmp    11ec <merge+0xec>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xa0(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
movslq -0x94(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0x90(%rbp,%rax,4)
mov    -0xa0(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xa0(%rbp)
jmp    11f1 <merge+0xf1>
mov    -0x94(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x94(%rbp)
jmp    1133 <merge+0x33>
mov    -0x98(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jle    1273 <merge+0x173>
mov    -0xa0(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x9c(%rbp)
mov    -0x9c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     126e <merge+0x16e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x9c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
movslq -0x94(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0x90(%rbp,%rax,4)
mov    -0x94(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x94(%rbp)
mov    -0x9c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x9c(%rbp)
jmp    1220 <merge+0x120>
jmp    12d2 <merge+0x1d2>
mov    -0x98(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x9c(%rbp)
mov    -0x9c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     12cd <merge+0x1cd>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x9c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
movslq -0x94(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0x90(%rbp,%rax,4)
mov    -0x94(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x94(%rbp)
mov    -0x9c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x9c(%rbp)
jmp    127f <merge+0x17f>
jmp    12d2 <merge+0x1d2>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x9c(%rbp)
mov    -0x9c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     131a <merge+0x21a>
movslq -0x9c(%rbp),%rax
mov    -0x90(%rbp,%rax,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x9c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x9c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x9c(%rbp)
jmp    12db <merge+0x1db>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<merge>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x80,%rsp
mov    %ecx,%r14d
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r12
lea    0x1(%rdx),%eax
cmp    %edx,%esi
jg     11ab <merge+0x9b>
cmp    %r14d,%edx
jge    11ab <merge+0x9b>
movslq %r15d,%rcx
lea    (%rsp,%rcx,4),%rsi
mov    %r15d,%r8d
mov    %r15d,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %ebp,%rbp
mov    (%r12,%rbp,4),%edi
cltq
mov    (%r12,%rax,4),%r9d
xor    %ecx,%ecx
xor    %ebx,%ebx
cmp    %r9d,%edi
setg   %cl
setle  %bl
cmovg  %r9d,%edi
add    %ebx,%ebp
add    %ecx,%eax
mov    %edi,(%rsi)
add    $0x1,%r8d
cmp    %edx,%ebp
jg     1185 <merge+0x75>
add    $0x4,%rsi
cmp    %r14d,%eax
jle    1150 <merge+0x40>
cmp    %edx,%ebp
jle    11b5 <merge+0xa5>
cmp    %r14d,%eax
jg     11d2 <merge+0xc2>
movslq %r8d,%rcx
lea    (%rsp,%rcx,4),%rdi
movslq %eax,%rcx
lea    (%r12,%rcx,4),%rsi
mov    %r14d,%ecx
sub    %eax,%ecx
lea    0x4(,%rcx,4),%rdx
jmp    11cd <merge+0xbd>
mov    %r15d,%r8d
mov    %r15d,%ebp
cmp    %edx,%ebp
jg     1189 <merge+0x79>
movslq %r8d,%rax
lea    (%rsp,%rax,4),%rdi
movslq %ebp,%rax
lea    (%r12,%rax,4),%rsi
sub    %ebp,%edx
lea    0x4(,%rdx,4),%rdx
call   1030 <memcpy@plt>
sub    %r15d,%r14d
jl     11ef <merge+0xdf>
movslq %r15d,%rax
lea    (%r12,%rax,4),%rdi
lea    (%rsp,%rax,4),%rsi
lea    0x4(,%r14,4),%rdx
call   1030 <memcpy@plt>
add    $0x80,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
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 [30 x i32]
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%14 = load i32, i32* %6
store i32 %14, i32* %11
%15 = load i32, i32* %7
%16 = add nsw i32 %15, 1
store i32 %16, i32* %13
%17 = load i32, i32* %6
store i32 %17, i32* %10
br label %18
18: ; preds = %63, %4
%19 = load i32, i32* %11
%20 = load i32, i32* %7
%21 = icmp sle i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %26
22: ; preds = %18
%23 = load i32, i32* %13
%24 = load i32, i32* %8
%25 = icmp sle i32 %23, %24
br label %26
26: ; preds = %22, %18
%27 = phi i1 [ false, %18 ], [ %25, %22 ]
br i1 %27, label %28, label %66
28: ; preds = %26
%29 = load i32*, i32** %5
%30 = load i32, i32* %11
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = load i32*, i32** %5
%35 = load i32, i32* %13
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = icmp sle i32 %33, %38
br i1 %39, label %40, label %51
40: ; preds = %28
%41 = load i32*, i32** %5
%42 = load i32, i32* %11
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
%46 = load i32, i32* %10
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds [30 x i32], [30 x i32]* %9, i64 0, i64 %47
store i32 %45, i32* %48
%49 = load i32, i32* %11
%50 = add nsw i32 %49, 1
store i32 %50, i32* %11
br label %62
51: ; preds = %28
%52 = load i32*, i32** %5
%53 = load i32, i32* %13
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
%57 = load i32, i32* %10
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds [30 x i32], [30 x i32]* %9, i64 0, i64 %58
store i32 %56, i32* %59
%60 = load i32, i32* %13
%61 = add nsw i32 %60, 1
store i32 %61, i32* %13
br label %62
62: ; preds = %51, %40
br label %63
63: ; preds = %62
%64 = load i32, i32* %10
%65 = add nsw i32 %64, 1
store i32 %65, i32* %10
br label %18
66: ; preds = %26
%67 = load i32, i32* %11
%68 = load i32, i32* %7
%69 = icmp sgt i32 %67, %68
br i1 %69, label %70, label %91
70: ; preds = %66
%71 = load i32, i32* %13
store i32 %71, i32* %12
br label %72
72: ; preds = %87, %70
%73 = load i32, i32* %12
%74 = load i32, i32* %8
%75 = icmp sle i32 %73, %74
br i1 %75, label %76, label %90
76: ; preds = %72
%77 = load i32*, i32** %5
%78 = load i32, i32* %12
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %77, i64 %79
%81 = load i32, i32* %80
%82 = load i32, i32* %10
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds [30 x i32], [30 x i32]* %9, i64 0, i64 %83
store i32 %81, i32* %84
%85 = load i32, i32* %10
%86 = add nsw i32 %85, 1
store i32 %86, i32* %10
br label %87
87: ; preds = %76
%88 = load i32, i32* %12
%89 = add nsw i32 %88, 1
store i32 %89, i32* %12
br label %72
90: ; preds = %72
br label %112
91: ; preds = %66
%92 = load i32, i32* %11
store i32 %92, i32* %12
br label %93
93: ; preds = %108, %91
%94 = load i32, i32* %12
%95 = load i32, i32* %7
%96 = icmp sle i32 %94, %95
br i1 %96, label %97, label %111
97: ; preds = %93
%98 = load i32*, i32** %5
%99 = load i32, i32* %12
%100 = sext i32 %99 to i64
%101 = getelementptr inbounds i32, i32* %98, i64 %100
%102 = load i32, i32* %101
%103 = load i32, i32* %10
%104 = sext i32 %103 to i64
%105 = getelementptr inbounds [30 x i32], [30 x i32]* %9, i64 0, i64 %104
store i32 %102, i32* %105
%106 = load i32, i32* %10
%107 = add nsw i32 %106, 1
store i32 %107, i32* %10
br label %108
108: ; preds = %97
%109 = load i32, i32* %12
%110 = add nsw i32 %109, 1
store i32 %110, i32* %12
br label %93
111: ; preds = %93
br label %112
112: ; preds = %111, %90
%113 = load i32, i32* %6
store i32 %113, i32* %12
br label %114
114: ; preds = %127, %112
%115 = load i32, i32* %12
%116 = load i32, i32* %8
%117 = icmp sle i32 %115, %116
br i1 %117, label %118, label %130
118: ; preds = %114
%119 = load i32, i32* %12
%120 = sext i32 %119 to i64
%121 = getelementptr inbounds [30 x i32], [30 x i32]* %9, i64 0, i64 %120
%122 = load i32, i32* %121
%123 = load i32*, i32** %5
%124 = load i32, i32* %12
%125 = sext i32 %124 to i64
%126 = getelementptr inbounds i32, i32* %123, i64 %125
store i32 %122, i32* %126
br label %127
127: ; preds = %118
%128 = load i32, i32* %12
%129 = add nsw i32 %128, 1
store i32 %129, i32* %12
br label %114
130: ; preds = %114
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @merge(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca [30 x i32]
%6 = bitcast [30 x i32]* %5 to i8*
%7 = add nsw i32 %2, 1
%8 = icmp sle i32 %1, %2
%9 = icmp slt i32 %2, %3
%10 = and i1 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %37
11: ; preds = %4
%12 = sext i32 %1 to i64
br label %13
13: ; preds = %11, %13
%14 = phi i64 [ %12, %11 ], [ %31, %13 ]
%15 = phi i32 [ %7, %11 ], [ %29, %13 ]
%16 = phi i32 [ %1, %11 ], [ %27, %13 ]
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
%20 = sext i32 %15 to i64
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
%23 = icmp sgt i32 %19, %22
%24 = select i1 %23, i32 %22, i32 %19
%25 = xor i1 %23, true
%26 = zext i1 %25 to i32
%27 = add nsw i32 %16, %26
%28 = zext i1 %23 to i32
%29 = add nsw i32 %15, %28
%30 = getelementptr inbounds [30 x i32], [30 x i32]* %5, i64 0, i64 %14
store i32 %24, i32* %30
%31 = add i64 %14, 1
%32 = icmp sle i32 %27, %2
%33 = icmp sle i32 %29, %3
%34 = select i1 %32, i1 %33, i1 false
br i1 %34, label %13, label %35
35: ; preds = %13
%36 = trunc i64 %31 to i32
br label %37
37: ; preds = %35, %4
%38 = phi i32 [ %1, %4 ], [ %36, %35 ]
%39 = phi i32 [ %1, %4 ], [ %27, %35 ]
%40 = phi i32 [ %7, %4 ], [ %29, %35 ]
%41 = icmp sgt i32 %39, %2
br i1 %41, label %53, label %42
42: ; preds = %37
%43 = sext i32 %38 to i64
%44 = getelementptr [30 x i32], [30 x i32]* %5, i64 0, i64 %43
%45 = bitcast i32* %44 to i8*
%46 = sext i32 %39 to i64
%47 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %46
%48 = bitcast i32* %47 to i8*
%49 = sub i32 %2, %39
%50 = zext i32 %49 to i64
%51 = shl nuw nsw i64 %50, 2
%52 = add nuw nsw i64 %51, 4
br label %66
53: ; preds = %37
%54 = icmp sgt i32 %40, %3
br i1 %54, label %66, label %55
55: ; preds = %53
%56 = sext i32 %38 to i64
%57 = getelementptr [30 x i32], [30 x i32]* %5, i64 0, i64 %56
%58 = bitcast i32* %57 to i8*
%59 = sext i32 %40 to i64
%60 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %59
%61 = bitcast i32* %60 to i8*
%62 = sub i32 %3, %40
%63 = zext i32 %62 to i64
%64 = shl nuw nsw i64 %63, 2
%65 = add nuw nsw i64 %64, 4
br label %66
66: ; preds = %42, %55, %53
%67 = icmp slt i32 %3, %1
br i1 %67, label %78, label %68
68: ; preds = %66
%69 = sext i32 %1 to i64
%70 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %69
%71 = bitcast i32* %70 to i8*
%72 = getelementptr [30 x i32], [30 x i32]* %5, i64 0, i64 %69
%73 = bitcast i32* %72 to i8*
%74 = sub i32 %3, %1
%75 = zext i32 %74 to i64
%76 = shl nuw nsw i64 %75, 2
%77 = add nuw nsw i64 %76, 4
br label %78
78: ; preds = %68, %66
ret void
}