void fnMerge(int a[], int low, int mid, int high) {
  int i, k, j, b[500000];
  i = k = low;
  j = mid + 1;
  while (i <= mid && j <= high) {
    if (a[i] < a[j])
      b[k++] = a[i++];
    else
      b[k++] = a[j++];
  }
  while (i <= mid)
    b[k++] = a[i++];
  while (j <= high)
    b[k++] = a[j++];
  for (i = low; i < k; i++)
    a[i] = b[i];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fnMerge>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x1e8430,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x1e84a1(%rbp)
jg     114d <fnMerge+0x4d>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x1e84a1(%rbp)
mov    -0x1e84a1(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1160 <fnMerge+0x60>
jmp    11d8 <fnMerge+0xd8>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11aa <fnMerge+0xaa>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
cltq
mov    %ecx,-0x1e84a0(%rbp,%rax,4)
jmp    11d3 <fnMerge+0xd3>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x20(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
cltq
mov    %ecx,-0x1e84a0(%rbp,%rax,4)
jmp    112a <fnMerge+0x2a>
jmp    11dd <fnMerge+0xdd>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     1217 <fnMerge+0x117>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
cltq
mov    %ecx,-0x1e84a0(%rbp,%rax,4)
jmp    11dd <fnMerge+0xdd>
jmp    121c <fnMerge+0x11c>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     1256 <fnMerge+0x156>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x20(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
cltq
mov    %ecx,-0x1e84a0(%rbp,%rax,4)
jmp    121c <fnMerge+0x11c>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    128c <fnMerge+0x18c>
movslq -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1e84a0(%rbp,%rax,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    125c <fnMerge+0x15c>
add    $0x1e8430,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fnMerge>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x1e8498,%rsp
mov    %ecx,%r15d
mov    %edx,%r13d
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%r12
lea    0x1(%r13),%ebp
movslq %esi,%rax
cmp    %edx,%esi
mov    %rax,0x8(%rsp)
jg     1187 <fnMerge+0x77>
cmp    %r15d,%r13d
jge    1187 <fnMerge+0x77>
lea    (%rsp,%rax,4),%rdx
add    $0x10,%rdx
mov    %r14d,%r8d
mov    %r14d,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%r12,%rcx,4),%esi
movslq %ebp,%rbp
mov    (%r12,%rbp,4),%edi
xor    %ebx,%ebx
xor    %eax,%eax
cmp    %edi,%esi
setge  %bl
setl   %al
cmovl  %esi,%edi
add    %eax,%ecx
add    %ebx,%ebp
mov    %edi,(%rdx)
add    $0x1,%r8d
cmp    %r13d,%ecx
jg     118d <fnMerge+0x7d>
add    $0x4,%rdx
cmp    %r15d,%ebp
jle    1150 <fnMerge+0x40>
jmp    118d <fnMerge+0x7d>
mov    %r14d,%ecx
mov    %r14d,%r8d
cmp    %r13d,%ecx
jle    11d2 <fnMerge+0xc2>
cmp    %r15d,%ebp
jle    1201 <fnMerge+0xf1>
cmp    %r14d,%r8d
jle    11c0 <fnMerge+0xb0>
mov    0x8(%rsp),%rax
lea    (%r12,%rax,4),%rdi
lea    (%rsp,%rax,4),%rsi
add    $0x10,%rsi
not    %r14d
add    %r14d,%r8d
lea    0x4(,%r8,4),%rdx
call   1030 <memcpy@plt>
add    $0x1e8498,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
movslq %r8d,%rbx
lea    (%rsp,%rbx,4),%rdi
add    $0x10,%rdi
movslq %ecx,%rax
lea    (%r12,%rax,4),%rsi
sub    %ecx,%r13d
lea    0x4(,%r13,4),%rdx
call   1030 <memcpy@plt>
lea    (%rbx,%r13,1),%r8d
add    $0x1,%r8d
cmp    %r15d,%ebp
jg     1197 <fnMerge+0x87>
movslq %r8d,%rbx
lea    (%rsp,%rbx,4),%rdi
add    $0x10,%rdi
movslq %ebp,%rax
lea    (%r12,%rax,4),%rsi
sub    %ebp,%r15d
lea    0x4(,%r15,4),%rdx
call   1030 <memcpy@plt>
lea    (%rbx,%r15,1),%r8d
add    $0x1,%r8d
cmp    %r14d,%r8d
jg     119c <fnMerge+0x8c>
jmp    11c0 <fnMerge+0xb0>

LLVM IR (-O0):
define void @fnMerge(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
%12 = alloca [500000 x i32]
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%13 = load i32, i32* %6
store i32 %13, i32* %10
store i32 %13, i32* %9
%14 = load i32, i32* %7
%15 = add nsw i32 %14, 1
store i32 %15, i32* %11
br label %16
16: ; preds = %60, %4
%17 = load i32, i32* %9
%18 = load i32, i32* %7
%19 = icmp sle i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %24
20: ; preds = %16
%21 = load i32, i32* %11
%22 = load i32, i32* %8
%23 = icmp sle i32 %21, %22
br label %24
24: ; preds = %20, %16
%25 = phi i1 [ false, %16 ], [ %23, %20 ]
br i1 %25, label %26, label %61
26: ; preds = %24
%27 = load i32*, i32** %5
%28 = load i32, i32* %9
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
%32 = load i32*, i32** %5
%33 = load i32, i32* %11
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = icmp slt i32 %31, %36
br i1 %37, label %38, label %49
38: ; preds = %26
%39 = load i32*, i32** %5
%40 = load i32, i32* %9
%41 = add nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %9
%42 = sext i32 %40 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = load i32, i32* %10
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %10
%47 = sext i32 %45 to i64
%48 = getelementptr inbounds [500000 x i32], [500000 x i32]* %12, i64 0, i64 %47
store i32 %44, i32* %48
br label %60
49: ; preds = %26
%50 = load i32*, i32** %5
%51 = load i32, i32* %11
%52 = add nsw i32 %51, 1
store i32 %52, i32* %11
%53 = sext i32 %51 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
%56 = load i32, i32* %10
%57 = add nsw i32 %56, 1
store i32 %57, i32* %10
%58 = sext i32 %56 to i64
%59 = getelementptr inbounds [500000 x i32], [500000 x i32]* %12, i64 0, i64 %58
store i32 %55, i32* %59
br label %60
60: ; preds = %49, %38
br label %16
61: ; preds = %24
br label %62
62: ; preds = %66, %61
%63 = load i32, i32* %9
%64 = load i32, i32* %7
%65 = icmp sle i32 %63, %64
br i1 %65, label %66, label %77
66: ; preds = %62
%67 = load i32*, i32** %5
%68 = load i32, i32* %9
%69 = add nsw i32 %68, 1
store i32 %69, i32* %9
%70 = sext i32 %68 to i64
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 %70
%72 = load i32, i32* %71
%73 = load i32, i32* %10
%74 = add nsw i32 %73, 1
store i32 %74, i32* %10
%75 = sext i32 %73 to i64
%76 = getelementptr inbounds [500000 x i32], [500000 x i32]* %12, i64 0, i64 %75
store i32 %72, i32* %76
br label %62
77: ; preds = %62
br label %78
78: ; preds = %82, %77
%79 = load i32, i32* %11
%80 = load i32, i32* %8
%81 = icmp sle i32 %79, %80
br i1 %81, label %82, label %93
82: ; preds = %78
%83 = load i32*, i32** %5
%84 = load i32, i32* %11
%85 = add nsw i32 %84, 1
store i32 %85, i32* %11
%86 = sext i32 %84 to i64
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %83, i64 %86
%88 = load i32, i32* %87
%89 = load i32, i32* %10
%90 = add nsw i32 %89, 1
store i32 %90, i32* %10
%91 = sext i32 %89 to i64
%92 = getelementptr inbounds [500000 x i32], [500000 x i32]* %12, i64 0, i64 %91
store i32 %88, i32* %92
br label %78
93: ; preds = %78
%94 = load i32, i32* %6
store i32 %94, i32* %9
br label %95
95: ; preds = %108, %93
%96 = load i32, i32* %9
%97 = load i32, i32* %10
%98 = icmp slt i32 %96, %97
br i1 %98, label %99, label %111
99: ; preds = %95
%100 = load i32, i32* %9
%101 = sext i32 %100 to i64
%102 = getelementptr inbounds [500000 x i32], [500000 x i32]* %12, i64 0, i64 %101
%103 = load i32, i32* %102
%104 = load i32*, i32** %5
%105 = load i32, i32* %9
%106 = sext i32 %105 to i64
%107 = getelementptr inbounds i32, i32* %104, i64 %106
store i32 %103, i32* %107
br label %108
108: ; preds = %99
%109 = load i32, i32* %9
%110 = add nsw i32 %109, 1
store i32 %110, i32* %9
br label %95
111: ; preds = %95
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @fnMerge(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca [500000 x i32]
%6 = bitcast [500000 x i32]* %5 to i8*
%7 = add 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 %15
11: ; preds = %4
%12 = sext i32 %1 to i64
br label %33
13: ; preds = %33
%14 = trunc i64 %51 to i32
br label %15
15: ; preds = %13, %4
%16 = phi i32 [ %1, %4 ], [ %46, %13 ]
%17 = phi i32 [ %1, %4 ], [ %14, %13 ]
%18 = phi i32 [ %7, %4 ], [ %49, %13 ]
%19 = icmp sgt i32 %16, %2
br i1 %19, label %55, label %20
20: ; preds = %15
%21 = sext i32 %17 to i64
%22 = getelementptr [500000 x i32], [500000 x i32]* %5, i64 0, i64 %21
%23 = bitcast i32* %22 to i8*
%24 = sext i32 %16 to i64
%25 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %24
%26 = bitcast i32* %25 to i8*
%27 = sub i32 %2, %16
%28 = zext i32 %27 to i64
%29 = shl nuw nsw i64 %28, 2
%30 = add nuw nsw i64 %29, 4
%31 = add i32 %17, %27
%32 = add i32 %31, 1
br label %55
33: ; preds = %11, %33
%34 = phi i64 [ %12, %11 ], [ %51, %33 ]
%35 = phi i32 [ %7, %11 ], [ %49, %33 ]
%36 = phi i32 [ %1, %11 ], [ %46, %33 ]
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = sext i32 %35 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = icmp slt i32 %39, %42
%44 = select i1 %43, i32 %39, i32 %42
%45 = zext i1 %43 to i32
%46 = add nsw i32 %36, %45
%47 = xor i1 %43, true
%48 = zext i1 %47 to i32
%49 = add nsw i32 %35, %48
%50 = getelementptr inbounds [500000 x i32], [500000 x i32]* %5, i64 0, i64 %34
store i32 %44, i32* %50
%51 = add i64 %34, 1
%52 = icmp sle i32 %46, %2
%53 = icmp sle i32 %49, %3
%54 = select i1 %52, i1 %53, i1 false
br i1 %54, label %33, label %13
55: ; preds = %20, %15
%56 = phi i32 [ %17, %15 ], [ %32, %20 ]
%57 = icmp sgt i32 %18, %3
br i1 %57, label %71, label %58
58: ; preds = %55
%59 = sext i32 %56 to i64
%60 = getelementptr [500000 x i32], [500000 x i32]* %5, i64 0, i64 %59
%61 = bitcast i32* %60 to i8*
%62 = sext i32 %18 to i64
%63 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %62
%64 = bitcast i32* %63 to i8*
%65 = sub i32 %3, %18
%66 = zext i32 %65 to i64
%67 = shl nuw nsw i64 %66, 2
%68 = add nuw nsw i64 %67, 4
%69 = add i32 %56, %65
%70 = add i32 %69, 1
br label %71
71: ; preds = %58, %55
%72 = phi i32 [ %56, %55 ], [ %70, %58 ]
%73 = icmp sgt i32 %72, %1
br i1 %73, label %74, label %85
74: ; preds = %71
%75 = sext i32 %1 to i64
%76 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %75
%77 = bitcast i32* %76 to i8*
%78 = getelementptr [500000 x i32], [500000 x i32]* %5, i64 0, i64 %75
%79 = bitcast i32* %78 to i8*
%80 = xor i32 %1, -1
%81 = add i32 %72, %80
%82 = zext i32 %81 to i64
%83 = shl nuw nsw i64 %82, 2
%84 = add nuw nsw i64 %83, 4
br label %85
85: ; preds = %74, %71
ret void
}