void merge_array(int *a, int size1, int *b, int size2) {
  int k = size1 + size2 - 1;
  int i = size1 - 1;
  int j = size2 - 1;
  while (k >= 0) {
    if (j < 0 || (i >= 0 && a[i] > b[j])) {
      a[k] = a[i];
      k--;
      i--;
    } else {
      a[k] = b[j];
      k--;
      j--;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<merge_array>:
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
add    -0x1c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
jl     11c4 <merge_array+0xc4>
cmpl   $0x0,-0x28(%rbp)
jl     116a <merge_array+0x6a>
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
jl     1197 <merge_array+0x97>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x28(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    1197 <merge_array+0x97>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11bf <merge_array+0xbf>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1130 <merge_array+0x30>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<merge_array>:
lea    (%rcx,%rsi,1),%eax
test   %eax,%eax
jle    1172 <merge_array+0x72>
add    $0xffffffff,%ecx
add    $0xffffffff,%esi
mov    %eax,%r9d
add    $0xffffffffffffffff,%r9
jmp    113e <merge_array+0x3e>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movslq %esi,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%r8d
mov    %r9d,%eax
mov    %r8d,(%rdi,%rax,4)
add    $0xffffffff,%esi
add    $0xffffffffffffffff,%r9
lea    0x2(%r9),%eax
cmp    $0x1,%eax
jle    1172 <merge_array+0x72>
test   %ecx,%ecx
js     1120 <merge_array+0x20>
test   %esi,%esi
js     1160 <merge_array+0x60>
mov    %esi,%r10d
mov    %ecx,%eax
mov    (%rdx,%rax,4),%r8d
cmp    %r8d,(%rdi,%r10,4)
jg     1120 <merge_array+0x20>
jmp    1166 <merge_array+0x66>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ecx,%eax
mov    (%rdx,%rax,4),%r8d
mov    %r9d,%eax
mov    %r8d,(%rdi,%rax,4)
add    $0xffffffff,%ecx
jmp    1131 <merge_array+0x31>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @merge_array(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 = load i32, i32* %8
%14 = add nsw i32 %12, %13
%15 = sub nsw i32 %14, 1
store i32 %15, i32* %9
%16 = load i32, i32* %6
%17 = sub nsw i32 %16, 1
store i32 %17, i32* %10
%18 = load i32, i32* %8
%19 = sub nsw i32 %18, 1
store i32 %19, i32* %11
br label %20
20: ; preds = %69, %4
%21 = load i32, i32* %9
%22 = icmp sge i32 %21, 0
br i1 %22, label %23, label %70
23: ; preds = %20
%24 = load i32, i32* %11
%25 = icmp slt i32 %24, 0
br i1 %25, label %41, label %26
26: ; preds = %23
%27 = load i32, i32* %10
%28 = icmp sge i32 %27, 0
br i1 %28, label %29, label %55
29: ; preds = %26
%30 = load i32*, i32** %5
%31 = load i32, i32* %10
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = load i32*, i32** %7
%36 = load i32, i32* %11
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = icmp sgt i32 %34, %39
br i1 %40, label %41, label %55
41: ; preds = %29, %23
%42 = load i32*, i32** %5
%43 = load i32, i32* %10
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = load i32*, i32** %5
%48 = load i32, i32* %9
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %49
store i32 %46, i32* %50
%51 = load i32, i32* %9
%52 = add nsw i32 %51, -1
store i32 %52, i32* %9
%53 = load i32, i32* %10
%54 = add nsw i32 %53, -1
store i32 %54, i32* %10
br label %69
55: ; preds = %29, %26
%56 = load i32*, i32** %7
%57 = load i32, i32* %11
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 %58
%60 = load i32, i32* %59
%61 = load i32*, i32** %5
%62 = load i32, i32* %9
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %61, i64 %63
store i32 %60, i32* %64
%65 = load i32, i32* %9
%66 = add nsw i32 %65, -1
store i32 %66, i32* %9
%67 = load i32, i32* %11
%68 = add nsw i32 %67, -1
store i32 %68, i32* %11
br label %69
69: ; preds = %55, %41
br label %20
70: ; preds = %20
ret void
}

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