void merge(int *a, int left1, int left2, int right1, int right2) {
  int low = left1;
  int high = right2;
  int leftpoint = left1;
  int rightpoint = right1;
  int i = 0;
  int temp[right2 - left1 + 1];
  while ((leftpoint <= left2) && (rightpoint <= right2)) {
    if (a[leftpoint] < a[rightpoint]) {
      temp[i] = a[leftpoint];
      leftpoint++;
      i++;
    } else {
      temp[i] = a[rightpoint];
      rightpoint++;
      i++;
    }
  }
  while ((leftpoint <= left2)) {
    temp[i] = a[leftpoint];
    leftpoint++;
    i++;
  }
  while ((rightpoint <= right2)) {
    temp[i] = a[rightpoint];
    rightpoint++;
    i++;
  }
  int d = 0;
  for (i = low; i <= high; i++)
    a[i] = temp[d++];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<merge>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    %r8d,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %rsp,%rcx
mov    %rcx,-0x38(%rbp)
lea    0xf(,%rax,4),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x50(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x51(%rbp)
jg     1184 <merge+0x84>
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x51(%rbp)
mov    -0x51(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1194 <merge+0x94>
jmp    120a <merge+0x10a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x28(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11dd <merge+0xdd>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1205 <merge+0x105>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x28(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1167 <merge+0x67>
jmp    120f <merge+0x10f>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     1248 <merge+0x148>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    120f <merge+0x10f>
jmp    124d <merge+0x14d>
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     1286 <merge+0x186>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x28(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    124d <merge+0x14d>
movl   $0x0,-0x44(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jg     12cd <merge+0x1cd>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x44(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x44(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1293 <merge+0x193>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,%rsp
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<merge>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %ecx,%ebx
mov    %edx,%r15d
mov    %esi,%r9d
mov    %rdi,%r13
mov    %r8d,%eax
sub    %esi,%eax
add    $0x1,%eax
lea    0xf(,%rax,4),%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
mov    %rsp,%r12
sub    %rax,%r12
mov    %r12,%rsp
xor    %r14d,%r14d
cmp    %edx,%esi
jg     1198 <merge+0x88>
cmp    %r8d,%ebx
jg     1198 <merge+0x88>
xor    %r14d,%r14d
mov    %r9d,%eax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cltq
mov    0x0(%r13,%rax,4),%ecx
movslq %ebx,%rbx
mov    0x0(%r13,%rbx,4),%edx
xor    %esi,%esi
xor    %edi,%edi
cmp    %edx,%ecx
setl   %sil
setge  %dil
cmovl  %ecx,%edx
add    %edi,%ebx
add    %esi,%eax
mov    %edx,(%r12,%r14,4)
add    $0x1,%r14
cmp    %r15d,%eax
jg     119b <merge+0x8b>
cmp    %r8d,%ebx
jle    1160 <merge+0x50>
jmp    119b <merge+0x8b>
mov    %r9d,%eax
cmp    %r15d,%eax
jle    11d7 <merge+0xc7>
cmp    %r8d,%ebx
jle    1218 <merge+0x108>
sub    %r9d,%r8d
jl     11c8 <merge+0xb8>
movslq %r9d,%rax
lea    0x0(,%rax,4),%rdi
add    %r13,%rdi
lea    0x4(,%r8,4),%rdx
mov    %r12,%rsi
call   1030 <memcpy@plt>
lea    -0x28(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    %r14d,%ecx
lea    (%r12,%rcx,4),%rdi
movslq %eax,%rcx
lea    0x0(,%rcx,4),%rsi
add    %r13,%rsi
sub    %eax,%r15d
lea    0x4(,%r15,4),%rdx
mov    %r8,-0x38(%rbp)
mov    %r9d,-0x2c(%rbp)
call   1030 <memcpy@plt>
mov    -0x2c(%rbp),%r9d
mov    -0x38(%rbp),%r8
add    %r15d,%r14d
add    $0x1,%r14d
cmp    %r8d,%ebx
jg     11a5 <merge+0x95>
mov    %r14d,%eax
lea    (%r12,%rax,4),%rdi
movslq %ebx,%rax
lea    0x0(,%rax,4),%rsi
add    %r13,%rsi
mov    %r8d,%eax
sub    %ebx,%eax
lea    0x4(,%rax,4),%rdx
mov    %r8,%r14
mov    %r9d,%ebx
call   1030 <memcpy@plt>
mov    %ebx,%r9d
mov    %r14,%r8
sub    %r9d,%r8d
jge    11aa <merge+0x9a>
jmp    11c8 <merge+0xb8>

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
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i8*
%17 = alloca i64
%18 = 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
%19 = load i32, i32* %7
store i32 %19, i32* %11
%20 = load i32, i32* %10
store i32 %20, i32* %12
%21 = load i32, i32* %7
store i32 %21, i32* %13
%22 = load i32, i32* %9
store i32 %22, i32* %14
store i32 0, i32* %15
%23 = load i32, i32* %10
%24 = load i32, i32* %7
%25 = sub nsw i32 %23, %24
%26 = add nsw i32 %25, 1
%27 = zext i32 %26 to i64
%28 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %28, i8** %16
%29 = alloca i32, i64 %27
store i64 %27, i64* %17
br label %30
30: ; preds = %78, %5
%31 = load i32, i32* %13
%32 = load i32, i32* %8
%33 = icmp sle i32 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %38
34: ; preds = %30
%35 = load i32, i32* %14
%36 = load i32, i32* %10
%37 = icmp sle i32 %35, %36
br label %38
38: ; preds = %34, %30
%39 = phi i1 [ false, %30 ], [ %37, %34 ]
br i1 %39, label %40, label %79
40: ; preds = %38
%41 = load i32*, i32** %6
%42 = load i32, i32* %13
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
%46 = load i32*, i32** %6
%47 = load i32, i32* %14
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = icmp slt i32 %45, %50
br i1 %51, label %52, label %65
52: ; preds = %40
%53 = load i32*, i32** %6
%54 = load i32, i32* %13
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 %55
%57 = load i32, i32* %56
%58 = load i32, i32* %15
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %59
store i32 %57, i32* %60
%61 = load i32, i32* %13
%62 = add nsw i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %13
%63 = load i32, i32* %15
%64 = add nsw i32 %63, 1
store i32 %64, i32* %15
br label %78
65: ; preds = %40
%66 = load i32*, i32** %6
%67 = load i32, i32* %14
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 %68
%70 = load i32, i32* %69
%71 = load i32, i32* %15
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %72
store i32 %70, i32* %73
%74 = load i32, i32* %14
%75 = add nsw i32 %74, 1
store i32 %75, i32* %14
%76 = load i32, i32* %15
%77 = add nsw i32 %76, 1
store i32 %77, i32* %15
br label %78
78: ; preds = %65, %52
br label %30
79: ; preds = %38
br label %80
80: ; preds = %84, %79
%81 = load i32, i32* %13
%82 = load i32, i32* %8
%83 = icmp sle i32 %81, %82
br i1 %83, label %84, label %97
84: ; preds = %80
%85 = load i32*, i32** %6
%86 = load i32, i32* %13
%87 = sext i32 %86 to i64
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %85, i64 %87
%89 = load i32, i32* %88
%90 = load i32, i32* %15
%91 = sext i32 %90 to i64
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %91
store i32 %89, i32* %92
%93 = load i32, i32* %13
%94 = add nsw i32 %93, 1
store i32 %94, i32* %13
%95 = load i32, i32* %15
%96 = add nsw i32 %95, 1
store i32 %96, i32* %15
br label %80
97: ; preds = %80
br label %98
98: ; preds = %102, %97
%99 = load i32, i32* %14
%100 = load i32, i32* %10
%101 = icmp sle i32 %99, %100
br i1 %101, label %102, label %115
102: ; preds = %98
%103 = load i32*, i32** %6
%104 = load i32, i32* %14
%105 = sext i32 %104 to i64
%106 = getelementptr inbounds i32, i32* %103, i64 %105
%107 = load i32, i32* %106
%108 = load i32, i32* %15
%109 = sext i32 %108 to i64
%110 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %109
store i32 %107, i32* %110
%111 = load i32, i32* %14
%112 = add nsw i32 %111, 1
store i32 %112, i32* %14
%113 = load i32, i32* %15
%114 = add nsw i32 %113, 1
store i32 %114, i32* %15
br label %98
115: ; preds = %98
store i32 0, i32* %18
%116 = load i32, i32* %11
store i32 %116, i32* %15
br label %117
117: ; preds = %131, %115
%118 = load i32, i32* %15
%119 = load i32, i32* %12
%120 = icmp sle i32 %118, %119
br i1 %120, label %121, label %134
121: ; preds = %117
%122 = load i32, i32* %18
%123 = add nsw i32 %122, 1
store i32 %123, i32* %18
%124 = sext i32 %122 to i64
%125 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %124
%126 = load i32, i32* %125
%127 = load i32*, i32** %6
%128 = load i32, i32* %15
%129 = sext i32 %128 to i64
%130 = getelementptr inbounds i32, i32* %127, i64 %129
store i32 %126, i32* %130
br label %131
131: ; preds = %121
%132 = load i32, i32* %15
%133 = add nsw i32 %132, 1
store i32 %133, i32* %15
br label %117
134: ; preds = %117
%135 = load i8*, i8** %16
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @merge(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = sub i32 1, %1
%7 = add i32 %6, %4
%8 = zext i32 %7 to i64
%9 = alloca i32, i64 %8
%10 = bitcast i32* %9 to i8*
%11 = icmp sle i32 %1, %2
%12 = icmp sle i32 %3, %4
%13 = and i1 %11, %12
br i1 %13, label %34, label %16
14: ; preds = %34
%15 = trunc i64 %52 to i32
br label %16
16: ; preds = %14, %5
%17 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %15, %14 ]
%18 = phi i32 [ %3, %5 ], [ %48, %14 ]
%19 = phi i32 [ %1, %5 ], [ %50, %14 ]
%20 = icmp sgt i32 %19, %2
br i1 %20, label %56, label %21
21: ; preds = %16
%22 = zext i32 %17 to i64
%23 = getelementptr i32, i32* %9, i64 %22
%24 = bitcast i32* %23 to i8*
%25 = sext i32 %19 to i64
%26 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %25
%27 = bitcast i32* %26 to i8*
%28 = sub i32 %2, %19
%29 = zext i32 %28 to i64
%30 = shl nuw nsw i64 %29, 2
%31 = add nuw nsw i64 %30, 4
%32 = add i32 %17, %28
%33 = add i32 %32, 1
br label %56
34: ; preds = %5, %34
%35 = phi i64 [ %52, %34 ], [ 0, %5 ]
%36 = phi i32 [ %50, %34 ], [ %1, %5 ]
%37 = phi i32 [ %48, %34 ], [ %3, %5 ]
%38 = sext i32 %36 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = sext i32 %37 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = icmp slt i32 %40, %43
%45 = select i1 %44, i32 %40, i32 %43
%46 = xor i1 %44, true
%47 = zext i1 %46 to i32
%48 = add nsw i32 %37, %47
%49 = zext i1 %44 to i32
%50 = add nsw i32 %36, %49
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %35
store i32 %45, i32* %51
%52 = add nuw i64 %35, 1
%53 = icmp sle i32 %50, %2
%54 = icmp sle i32 %48, %4
%55 = select i1 %53, i1 %54, i1 false
br i1 %55, label %34, label %14
56: ; preds = %21, %16
%57 = phi i32 [ %17, %16 ], [ %33, %21 ]
%58 = icmp sgt i32 %18, %4
br i1 %58, label %70, label %59
59: ; preds = %56
%60 = zext i32 %57 to i64
%61 = getelementptr i32, i32* %9, i64 %60
%62 = bitcast i32* %61 to i8*
%63 = sext i32 %18 to i64
%64 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %63
%65 = bitcast i32* %64 to i8*
%66 = sub i32 %4, %18
%67 = zext i32 %66 to i64
%68 = shl nuw nsw i64 %67, 2
%69 = add nuw nsw i64 %68, 4
br label %70
70: ; preds = %59, %56
%71 = icmp slt i32 %4, %1
br i1 %71, label %80, label %72
72: ; preds = %70
%73 = sext i32 %1 to i64
%74 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %73
%75 = bitcast i32* %74 to i8*
%76 = sub i32 %4, %1
%77 = zext i32 %76 to i64
%78 = shl nuw nsw i64 %77, 2
%79 = add nuw nsw i64 %78, 4
br label %80
80: ; preds = %72, %70
ret void
}