void merge(int *nums1, int m, int *nums2, int n) {
  int i = m + n;
  while (m && n) {
    if (nums1[m - 1] > nums2[n - 1])
      nums1[--i] = nums1[--m];
    else
      nums1[--i] = nums2[--n];
  }
  while (n)
    nums1[--i] = nums2[--n];
}


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    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
mov    %al,-0x21(%rbp)
je     1134 <merge+0x34>
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
setne  %al
mov    %al,-0x21(%rbp)
mov    -0x21(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1144 <merge+0x44>
jmp    11c0 <merge+0xc0>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x1c(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    1195 <merge+0x95>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0xc(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x20(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11bb <merge+0xbb>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x20(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    111b <merge+0x1b>
jmp    11c5 <merge+0xc5>
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
je     11fa <merge+0xfa>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x20(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11c5 <merge+0xc5>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<merge>:
push   %r14
push   %rbx
lea    (%rcx,%rsi,1),%r8d
test   %esi,%esi
je     115c <merge+0x5c>
test   %ecx,%ecx
je     115c <merge+0x5c>
lea    (%rcx,%rsi,1),%eax
add    $0xffffffff,%eax
cltq
lea    (%rdi,%rax,4),%r10
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %esi,%r11d
movslq %esi,%rsi
add    $0xffffffff,%r11d
mov    -0x4(%rdi,%rsi,4),%r9d
mov    %ecx,%eax
movslq %ecx,%rcx
add    $0xffffffff,%eax
mov    -0x4(%rdx,%rcx,4),%ebx
add    $0xffffffff,%r8d
cmp    %ebx,%r9d
cmovg  %r9d,%ebx
cmovg  %r11d,%esi
cmovle %eax,%ecx
mov    %ebx,(%r10)
test   %esi,%esi
je     115c <merge+0x5c>
add    $0xfffffffffffffffc,%r10
test   %ecx,%ecx
jne    1120 <merge+0x20>
test   %ecx,%ecx
je     12c6 <merge+0x1c6>
movslq %r8d,%r10
movslq %ecx,%rsi
add    $0xffffffff,%ecx
cmp    $0x7,%ecx
jb     1254 <merge+0x154>
mov    %rcx,%rax
not    %rax
lea    (%rax,%r10,1),%rbx
lea    (%rdi,%rbx,4),%r8
lea    (%rdx,%rsi,4),%rbx
cmp    %rbx,%r8
jae    11a1 <merge+0xa1>
lea    (%rdi,%r10,4),%rbx
add    %rsi,%rax
lea    (%rdx,%rax,4),%rax
cmp    %rbx,%rax
jb     1254 <merge+0x154>
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,%r8
and    $0xfffffffffffffff8,%r8
lea    -0x8(%r8),%rax
mov    %rax,%r9
shr    $0x3,%r9
add    $0x1,%r9
test   %rax,%rax
je     12ca <merge+0x1ca>
mov    %r9,%r11
and    $0xfffffffffffffffe,%r11
lea    (%rdi,%r10,4),%r14
add    $0xfffffffffffffff0,%r14
lea    (%rdx,%rsi,4),%rbx
add    $0xfffffffffffffff0,%rbx
mov    $0xfffffffffffffffc,%rax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movups (%rbx,%rax,4),%xmm0
movups 0x10(%rbx,%rax,4),%xmm1
movups %xmm1,0x10(%r14,%rax,4)
movups %xmm0,(%r14,%rax,4)
movups -0x20(%rbx,%rax,4),%xmm0
movups -0x10(%rbx,%rax,4),%xmm1
movups %xmm1,-0x10(%r14,%rax,4)
movups %xmm0,-0x20(%r14,%rax,4)
add    $0xfffffffffffffff0,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%r11
jne    11f0 <merge+0xf0>
add    $0x3,%rax
test   $0x1,%r9b
je     1249 <merge+0x149>
lea    (%rax,%rsi,1),%rbx
movups -0x1c(%rdx,%rbx,4),%xmm0
movups -0xc(%rdx,%rbx,4),%xmm1
add    %r10,%rax
movups %xmm1,-0xc(%rdi,%rax,4)
movups %xmm0,-0x1c(%rdi,%rax,4)
cmp    %r8,%rcx
je     12c6 <merge+0x1c6>
sub    %r8,%rsi
sub    %r8,%r10
lea    -0x1(%rsi),%eax
mov    %esi,%ecx
and    $0x3,%ecx
je     1276 <merge+0x176>
xchg   %ax,%ax
mov    -0x4(%rdx,%rsi,4),%ebx
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
mov    %ebx,-0x4(%rdi,%r10,4)
add    $0xffffffffffffffff,%r10
add    $0xffffffff,%ecx
jne    1260 <merge+0x160>
cmp    $0x3,%eax
jb     12c6 <merge+0x1c6>
mov    %esi,%eax
neg    %eax
lea    (%rdx,%rsi,4),%rcx
add    $0xfffffffffffffffc,%rcx
lea    (%rdi,%r10,4),%rdx
add    $0xfffffffffffffffc,%rdx
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rcx,%rsi,4),%edi
mov    %edi,(%rdx,%rsi,4)
mov    -0x4(%rcx,%rsi,4),%edi
mov    %edi,-0x4(%rdx,%rsi,4)
mov    -0x8(%rcx,%rsi,4),%edi
mov    %edi,-0x8(%rdx,%rsi,4)
mov    -0xc(%rcx,%rsi,4),%edi
mov    %edi,-0xc(%rdx,%rsi,4)
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
cmp    %esi,%eax
jne    12a0 <merge+0x1a0>
pop    %rbx
pop    %r14
ret
mov    $0xffffffffffffffff,%rax
test   $0x1,%r9b
jne    122e <merge+0x12e>
jmp    1249 <merge+0x149>

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

LLVM IR (-O2):
define void @merge(i32* nocapture %0, i32 %1, i32* nocapture %2, i32 %3) {
%5 = add nsw i32 %3, %1
%6 = icmp ne i32 %1, 0
%7 = icmp ne i32 %3, 0
%8 = and i1 %6, %7
br i1 %8, label %133, label %9
9: ; preds = %133, %4
%10 = phi i32 [ %3, %4 ], [ %151, %133 ]
%11 = phi i32 [ %5, %4 ], [ %146, %133 ]
%12 = icmp eq i32 %10, 0
br i1 %12, label %180, label %13
13: ; preds = %9
%14 = sext i32 %11 to i64
%15 = sext i32 %10 to i64
%16 = add i32 %10, -1
%17 = zext i32 %16 to i64
%18 = add nuw nsw i64 %17, 1
%19 = icmp ult i32 %16, 7
br i1 %19, label %111, label %20
20: ; preds = %13
%21 = add i32 %10, -1
%22 = zext i32 %21 to i64
%23 = xor i64 %22, -1
%24 = add nsw i64 %23, %14
%25 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %24
%26 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %14
%27 = xor i64 %22, -1
%28 = add nsw i64 %27, %15
%29 = getelementptr i32, i32* %2, i64 %28
%30 = getelementptr i32, i32* %2, i64 %15
%31 = icmp ult i32* %25, %30
%32 = icmp ult i32* %29, %26
%33 = and i1 %31, %32
br i1 %33, label %111, label %34
34: ; preds = %20
%35 = and i64 %18, 8589934584
%36 = sub nsw i64 %15, %35
%37 = sub nsw i64 %14, %35
%38 = add nsw i64 %35, -8
%39 = lshr exact i64 %38, 3
%40 = add nuw nsw i64 %39, 1
%41 = and i64 %40, 1
%42 = icmp eq i64 %38, 0
br i1 %42, label %89, label %43
43: ; preds = %34
%44 = and i64 %40, 4611686018427387902
br label %45
45: ; preds = %45, %43
%46 = phi i64 [ 0, %43 ], [ %84, %45 ]
%47 = phi i64 [ 0, %43 ], [ %85, %45 ]
%48 = xor i64 %46, -1
%49 = add i64 %48, %15
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %49
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 -3
%52 = bitcast i32* %51 to <4 x i32>*
%53 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %52
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 -4
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 -3
%56 = bitcast i32* %55 to <4 x i32>*
%57 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %56
%58 = xor i64 %46, -1
%59 = add i64 %58, %14
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %59
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 -3
%62 = bitcast i32* %61 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %53, <4 x i32>* %62
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 -4
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 -3
%65 = bitcast i32* %64 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %57, <4 x i32>* %65
%66 = sub nuw nsw i64 -9, %46
%67 = add i64 %66, %15
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %67
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %68, i64 -3
%70 = bitcast i32* %69 to <4 x i32>*
%71 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %70
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %68, i64 -4
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 -3
%74 = bitcast i32* %73 to <4 x i32>*
%75 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %74
%76 = sub nuw nsw i64 -9, %46
%77 = add i64 %76, %14
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %77
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %78, i64 -3
%80 = bitcast i32* %79 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %71, <4 x i32>* %80
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %78, i64 -4
%82 = getelementptr inbounds i32, i32* %81, i64 -3
%83 = bitcast i32* %82 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %75, <4 x i32>* %83
%84 = add nuw i64 %46, 16
%85 = add i64 %47, 2
%86 = icmp eq i64 %85, %44
br i1 %86, label %87, label %45
87: ; preds = %45
%88 = sub i64 -17, %46
br label %89
89: ; preds = %87, %34
%90 = phi i64 [ -1, %34 ], [ %88, %87 ]
%91 = icmp eq i64 %41, 0
br i1 %91, label %109, label %92
92: ; preds = %89
%93 = add i64 %90, %15
%94 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %93
%95 = getelementptr inbounds i32, i32* %94, i64 -3
%96 = bitcast i32* %95 to <4 x i32>*
%97 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %96
%98 = getelementptr inbounds i32, i32* %94, i64 -4
%99 = getelementptr inbounds i32, i32* %98, i64 -3
%100 = bitcast i32* %99 to <4 x i32>*
%101 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %100
%102 = add i64 %90, %14
%103 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %102
%104 = getelementptr inbounds i32, i32* %103, i64 -3
%105 = bitcast i32* %104 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %97, <4 x i32>* %105
%106 = getelementptr inbounds i32, i32* %103, i64 -4
%107 = getelementptr inbounds i32, i32* %106, i64 -3
%108 = bitcast i32* %107 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %101, <4 x i32>* %108
br label %109
109: ; preds = %89, %92
%110 = icmp eq i64 %18, %35
br i1 %110, label %180, label %111
111: ; preds = %20, %13, %109
%112 = phi i64 [ %15, %20 ], [ %15, %13 ], [ %36, %109 ]
%113 = phi i64 [ %14, %20 ], [ %14, %13 ], [ %37, %109 ]
%114 = trunc i64 %112 to i32
%115 = add i32 %114, -1
%116 = and i32 %114, 3
%117 = icmp eq i32 %116, 0
br i1 %117, label %129, label %118
118: ; preds = %111, %118
%119 = phi i64 [ %122, %118 ], [ %112, %111 ]
%120 = phi i64 [ %125, %118 ], [ %113, %111 ]
%121 = phi i32 [ %127, %118 ], [ 0, %111 ]
%122 = add nsw i64 %119, -1
%123 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %122
%124 = load i32, i32* %123
%125 = add nsw i64 %120, -1
%126 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %125
store i32 %124, i32* %126
%127 = add i32 %121, 1
%128 = icmp eq i32 %127, %116
br i1 %128, label %129, label %118
129: ; preds = %118, %111
%130 = phi i64 [ %112, %111 ], [ %122, %118 ]
%131 = phi i64 [ %113, %111 ], [ %125, %118 ]
%132 = icmp ult i32 %115, 3
br i1 %132, label %180, label %155
133: ; preds = %4, %133
%134 = phi i32 [ %146, %133 ], [ %5, %4 ]
%135 = phi i32 [ %151, %133 ], [ %3, %4 ]
%136 = phi i32 [ %150, %133 ], [ %1, %4 ]
%137 = add nsw i32 %136, -1
%138 = sext i32 %137 to i64
%139 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %138
%140 = load i32, i32* %139
%141 = add nsw i32 %135, -1
%142 = sext i32 %141 to i64
%143 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %142
%144 = load i32, i32* %143
%145 = icmp sgt i32 %140, %144
%146 = add nsw i32 %134, -1
%147 = sext i32 %146 to i64
%148 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %147
%149 = select i1 %145, i32 %140, i32 %144
%150 = select i1 %145, i32 %137, i32 %136
%151 = select i1 %145, i32 %135, i32 %141
store i32 %149, i32* %148
%152 = icmp ne i32 %150, 0
%153 = icmp ne i32 %151, 0
%154 = select i1 %152, i1 %153, i1 false
br i1 %154, label %133, label %9
155: ; preds = %129, %155
%156 = phi i64 [ %173, %155 ], [ %130, %129 ]
%157 = phi i64 [ %176, %155 ], [ %131, %129 ]
%158 = add nsw i64 %156, -1
%159 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %158
%160 = load i32, i32* %159
%161 = add nsw i64 %157, -1
%162 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %161
store i32 %160, i32* %162
%163 = add nsw i64 %156, -2
%164 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %163
%165 = load i32, i32* %164
%166 = add nsw i64 %157, -2
%167 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %166
store i32 %165, i32* %167
%168 = add nsw i64 %156, -3
%169 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %168
%170 = load i32, i32* %169
%171 = add nsw i64 %157, -3
%172 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %171
store i32 %170, i32* %172
%173 = add nsw i64 %156, -4
%174 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %173
%175 = load i32, i32* %174
%176 = add nsw i64 %157, -4
%177 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %176
store i32 %175, i32* %177
%178 = trunc i64 %173 to i32
%179 = icmp eq i32 %178, 0
br i1 %179, label %180, label %155
180: ; preds = %129, %155, %109, %9
ret void
}