#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */

/* Variables and functions */
scalar_t__ malloc(int);
double *merge(double *t0, size_t s0, double *t1, size_t s1) {
  double *res = (double *)malloc(sizeof(*res) * (s0 + s1));
  size_t i = 0, j = 0;
  while (i + j != s0 + s1) {
    if (i == s0 || (j != s1 && t0[i] > t1[j])) {
      res[i + j] = t1[j];
      j++;
    } else {
      res[i + j] = t0[i];
      i++;
    }
  }
  return res;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<merge>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
add    -0x20(%rbp),%rcx
cmp    %rcx,%rax
je     1202 <merge+0xf2>
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
je     11a4 <merge+0x94>
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
je     11d3 <merge+0xc3>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
ucomisd (%rax,%rcx,8),%xmm0
jbe    11d3 <merge+0xc3>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
add    -0x38(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    11fd <merge+0xed>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
add    -0x38(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    114f <merge+0x3f>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<merge>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rcx,%r14
mov    %rdx,%r15
mov    %rsi,%r13
mov    %rdi,%r12
lea    (%rcx,%rsi,1),%rbx
lea    0x0(,%rbx,8),%edi
call   1030 <malloc@plt>
test   %rbx,%rbx
je     1199 <merge+0x89>
xor    %esi,%esi
xor    %ecx,%ecx
xor    %edx,%edx
jmp    1162 <merge+0x52>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movsd  %xmm0,(%rax,%rsi,8)
add    $0x1,%rdx
lea    (%rcx,%rdx,1),%rsi
cmp    %rbx,%rsi
je     1199 <merge+0x89>
cmp    %r13,%rdx
jne    1180 <merge+0x70>
movsd  (%r15,%rcx,8),%xmm1
movsd  %xmm1,(%rax,%rsi,8)
add    $0x1,%rcx
jmp    1159 <merge+0x49>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%r12,%rdx,8),%xmm0
cmp    %r14,%rcx
je     1150 <merge+0x40>
movsd  (%r15,%rcx,8),%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    1150 <merge+0x40>
jmp    116d <merge+0x5d>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define double* @merge(double* %0, i64 %1, double* %2, i64 %3) {
%5 = alloca double*
%6 = alloca i64
%7 = alloca double*
%8 = alloca i64
%9 = alloca double*
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
store double* %0, double** %5
store i64 %1, i64* %6
store double* %2, double** %7
store i64 %3, i64* %8
%12 = load i64, i64* %6
%13 = load i64, i64* %8
%14 = add i64 %12, %13
%15 = mul i64 8, %14
%16 = trunc i64 %15 to i32
%17 = call i64 @malloc(i32 %16)
%18 = inttoptr i64 %17 to double*
store double* %18, double** %9
store i64 0, i64* %10
store i64 0, i64* %11
br label %19
19: ; preds = %69, %4
%20 = load i64, i64* %10
%21 = load i64, i64* %11
%22 = add i64 %20, %21
%23 = load i64, i64* %6
%24 = load i64, i64* %8
%25 = add i64 %23, %24
%26 = icmp ne i64 %22, %25
br i1 %26, label %27, label %70
27: ; preds = %19
%28 = load i64, i64* %10
%29 = load i64, i64* %6
%30 = icmp eq i64 %28, %29
br i1 %30, label %45, label %31
31: ; preds = %27
%32 = load i64, i64* %11
%33 = load i64, i64* %8
%34 = icmp ne i64 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %57
35: ; preds = %31
%36 = load double*, double** %5
%37 = load i64, i64* %10
%38 = getelementptr inbounds double, double* %36, i64 %37
%39 = load double, double* %38
%40 = load double*, double** %7
%41 = load i64, i64* %11
%42 = getelementptr inbounds double, double* %40, i64 %41
%43 = load double, double* %42
%44 = fcmp ogt double %39, %43
br i1 %44, label %45, label %57
45: ; preds = %35, %27
%46 = load double*, double** %7
%47 = load i64, i64* %11
%48 = getelementptr inbounds double, double* %46, i64 %47
%49 = load double, double* %48
%50 = load double*, double** %9
%51 = load i64, i64* %10
%52 = load i64, i64* %11
%53 = add i64 %51, %52
%54 = getelementptr inbounds double, double* %50, i64 %53
store double %49, double* %54
%55 = load i64, i64* %11
%56 = add i64 %55, 1
store i64 %56, i64* %11
br label %69
57: ; preds = %35, %31
%58 = load double*, double** %5
%59 = load i64, i64* %10
%60 = getelementptr inbounds double, double* %58, i64 %59
%61 = load double, double* %60
%62 = load double*, double** %9
%63 = load i64, i64* %10
%64 = load i64, i64* %11
%65 = add i64 %63, %64
%66 = getelementptr inbounds double, double* %62, i64 %65
store double %61, double* %66
%67 = load i64, i64* %10
%68 = add i64 %67, 1
store i64 %68, i64* %10
br label %69
69: ; preds = %57, %45
br label %19
70: ; preds = %19
%71 = load double*, double** %9
ret double* %71
}

LLVM IR (-O2):
define double* @merge(double* nocapture %0, i64 %1, double* nocapture %2, i64 %3) {
%5 = add i64 %3, %1
%6 = trunc i64 %5 to i32
%7 = shl i32 %6, 3
%8 = tail call i64 @malloc(i32 %7)
%9 = inttoptr i64 %8 to double*
%10 = icmp eq i64 %5, 0
br i1 %10, label %39, label %11
11: ; preds = %4, %34
%12 = phi i64 [ %37, %34 ], [ 0, %4 ]
%13 = phi i64 [ %36, %34 ], [ 0, %4 ]
%14 = phi i64 [ %35, %34 ], [ 0, %4 ]
%15 = icmp eq i64 %14, %1
br i1 %15, label %16, label %19
16: ; preds = %11
%17 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %13
%18 = load double, double* %17
br label %27
19: ; preds = %11
%20 = icmp eq i64 %13, %3
%21 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %14
%22 = load double, double* %21
br i1 %20, label %31, label %23
23: ; preds = %19
%24 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %13
%25 = load double, double* %24
%26 = fcmp ogt double %22, %25
br i1 %26, label %27, label %31
27: ; preds = %16, %23
%28 = phi double [ %18, %16 ], [ %25, %23 ]
%29 = getelementptr inbounds double, double* %9, i64 %12
store double %28, double* %29
%30 = add i64 %13, 1
br label %34
31: ; preds = %19, %23
%32 = getelementptr inbounds double, double* %9, i64 %12
store double %22, double* %32
%33 = add i64 %14, 1
br label %34
34: ; preds = %31, %27
%35 = phi i64 [ %14, %27 ], [ %33, %31 ]
%36 = phi i64 [ %30, %27 ], [ %13, %31 ]
%37 = add i64 %36, %35
%38 = icmp eq i64 %37, %5
br i1 %38, label %39, label %11
39: ; preds = %34, %4
ret double* %9
}