#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 */
int *malloc(int);
int *merge(int *nums1, int len1, int *nums2, int len2) {
  int *res;
  int i, j;
  int p;
  i = 0;
  j = 0;
  p = 0;
  res = malloc(4 * (len1 + len2));
  while (i < len1 && j < len2) {
    if (nums1[i] <= nums2[j])
      res[p++] = nums1[i++];
    else
      res[p++] = nums2[j++];
  }
  while (i < len1)
    res[p++] = nums1[i++];
  while (j < len2)
    res[p++] = nums2[j++];
  return res;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<merge>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edi
add    -0x1c(%rbp),%edi
shl    $0x2,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0xc(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x35(%rbp)
jge    116a <merge+0x5a>
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x35(%rbp)
mov    -0x35(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    117a <merge+0x6a>
jmp    11f4 <merge+0xe4>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x30(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jg     11c5 <merge+0xb5>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x2c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x34(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11ef <merge+0xdf>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x30(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x34(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    114d <merge+0x3d>
jmp    11f9 <merge+0xe9>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1234 <merge+0x124>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x2c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x34(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11f9 <merge+0xe9>
jmp    1239 <merge+0x129>
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1274 <merge+0x164>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x30(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x34(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1239 <merge+0x129>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<merge>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %ecx,%r12d
mov    %rdx,0x8(%rsp)
mov    %esi,%ebx
mov    %rdi,%r13
lea    (%r12,%rbx,1),%edi
shl    $0x2,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,%r15
xor    %eax,%eax
test   %ebx,%ebx
jle    11e1 <merge+0xc1>
mov    $0x0,%ebp
mov    $0x0,%r14d
test   %r12d,%r12d
mov    0x8(%rsp),%r8
jle    11a6 <merge+0x86>
xor    %r14d,%r14d
xor    %ebp,%ebp
xor    %eax,%eax
mov    %eax,%ecx
mov    %ebp,%edx
mov    %eax,%eax
mov    0x0(%r13,%rax,4),%esi
mov    %ebp,%eax
mov    (%r8,%rax,4),%edi
xor    %ebp,%ebp
xor    %eax,%eax
cmp    %edi,%esi
setg   %bpl
setle  %al
cmovg  %edi,%esi
add    %ecx,%eax
add    %edx,%ebp
mov    %esi,(%r15,%r14,4)
add    $0x1,%r14
cmp    %ebx,%eax
jge    11a6 <merge+0x86>
cmp    %r12d,%ebp
jl     1170 <merge+0x50>
cmp    %ebx,%eax
jl     11ef <merge+0xcf>
cmp    %r12d,%ebp
jge    11cf <merge+0xaf>
mov    %r14d,%eax
lea    (%r15,%rax,4),%rdi
movslq %ebp,%rax
lea    (%r8,%rax,4),%rsi
not    %ebp
add    %r12d,%ebp
lea    0x4(,%rbp,4),%rdx
call   1030 <memcpy@plt>
mov    %r15,%rax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
xor    %ebp,%ebp
xor    %r14d,%r14d
mov    0x8(%rsp),%r8
cmp    %ebx,%eax
jge    11aa <merge+0x8a>
mov    %r14d,%r14d
mov    %r15,0x10(%rsp)
lea    (%r15,%r14,4),%rdi
movslq %eax,%r15
lea    0x0(,%r15,4),%rsi
add    %r13,%rsi
not    %eax
add    %ebx,%eax
lea    0x4(,%rax,4),%rdx
call   1030 <memcpy@plt>
movslq %ebx,%rax
mov    %rax,%rcx
sub    %r15,%rcx
cmp    $0x4,%rcx
jae    1233 <merge+0x113>
mov    0x8(%rsp),%r8
jmp    12c8 <merge+0x1a8>
mov    %rcx,%rdx
and    $0xfffffffffffffffc,%rdx
movd   %r14d,%xmm0
lea    -0x4(%rdx),%rbx
mov    %rbx,%rdi
shr    $0x2,%rdi
add    $0x1,%rdi
mov    %edi,%esi
and    $0x7,%esi
cmp    $0x1c,%rbx
mov    0x8(%rsp),%r8
jae    1264 <merge+0x144>
pxor   %xmm1,%xmm1
jmp    128e <merge+0x16e>
and    $0xfffffffffffffff8,%rdi
pxor   %xmm1,%xmm1
movdqa 0xd8c(%rip),%xmm2
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
paddq  %xmm2,%xmm0
paddq  %xmm2,%xmm1
add    $0xfffffffffffffff8,%rdi
jne    1280 <merge+0x160>
test   %rsi,%rsi
je     12ae <merge+0x18e>
pcmpeqd %xmm2,%xmm2
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
psubq  %xmm2,%xmm0
psubq  %xmm2,%xmm1
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
jne    12a0 <merge+0x180>
paddq  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddq  %xmm0,%xmm1
movq   %xmm1,%r14
cmp    %rdx,%rcx
je     12dc <merge+0x1bc>
add    %rdx,%r15
sub    %rax,%r15
xor    %eax,%eax
nopl   (%rax)
add    $0xffffffffffffffff,%rax
cmp    %rax,%r15
jne    12d0 <merge+0x1b0>
sub    %rax,%r14
mov    0x10(%rsp),%r15
cmp    %r12d,%ebp
jl     11af <merge+0x8f>
jmp    11cf <merge+0xaf>

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

LLVM IR (-O2):
define noalias i32* @merge(i32* nocapture %0, i32 %1, i32* nocapture %2, i32 %3) {
%5 = add nsw i32 %3, %1
%6 = shl nsw i32 %5, 2
%7 = tail call i32* @malloc(i32 %6)
%8 = icmp sgt i32 %1, 0
%9 = icmp sgt i32 %3, 0
%10 = and i1 %8, %9
br i1 %10, label %75, label %13
11: ; preds = %75
%12 = trunc i64 %93 to i32
br label %13
13: ; preds = %11, %4
%14 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %89, %11 ]
%15 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %91, %11 ]
%16 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %12, %11 ]
%17 = icmp slt i32 %14, %1
br i1 %17, label %18, label %100
18: ; preds = %13
%19 = zext i32 %16 to i64
%20 = getelementptr i32, i32* %7, i64 %19
%21 = bitcast i32* %20 to i8*
%22 = sext i32 %14 to i64
%23 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %22
%24 = bitcast i32* %23 to i8*
%25 = xor i32 %14, -1
%26 = add i32 %25, %1
%27 = zext i32 %26 to i64
%28 = shl nuw nsw i64 %27, 2
%29 = add nuw nsw i64 %28, 4
%30 = sext i32 %1 to i64
%31 = sub nsw i64 %30, %22
%32 = icmp ult i64 %31, 4
br i1 %32, label %72, label %33
33: ; preds = %18
%34 = and i64 %31, -4
%35 = add nsw i64 %34, %22
%36 = insertelement <2 x i64> <i64 poison, i64 0>, i64 %19, i64 0
%37 = add nsw i64 %34, -4
%38 = lshr exact i64 %37, 2
%39 = add nuw nsw i64 %38, 1
%40 = and i64 %39, 7
%41 = icmp ult i64 %37, 28
br i1 %41, label %52, label %42
42: ; preds = %33
%43 = and i64 %39, 9223372036854775800
br label %44
44: ; preds = %44, %42
%45 = phi <2 x i64> [ %36, %42 ], [ %48, %44 ]
%46 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %42 ], [ %49, %44 ]
%47 = phi i64 [ 0, %42 ], [ %50, %44 ]
%48 = add <2 x i64> %45, <i64 8, i64 8>
%49 = add <2 x i64> %46, <i64 8, i64 8>
%50 = add i64 %47, 8
%51 = icmp eq i64 %50, %43
br i1 %51, label %52, label %44
52: ; preds = %44, %33
%53 = phi <2 x i64> [ undef, %33 ], [ %48, %44 ]
%54 = phi <2 x i64> [ undef, %33 ], [ %49, %44 ]
%55 = phi <2 x i64> [ %36, %33 ], [ %48, %44 ]
%56 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %33 ], [ %49, %44 ]
%57 = icmp eq i64 %40, 0
br i1 %57, label %66, label %58
58: ; preds = %52, %58
%59 = phi <2 x i64> [ %62, %58 ], [ %55, %52 ]
%60 = phi <2 x i64> [ %63, %58 ], [ %56, %52 ]
%61 = phi i64 [ %64, %58 ], [ 0, %52 ]
%62 = add <2 x i64> %59, <i64 1, i64 1>
%63 = add <2 x i64> %60, <i64 1, i64 1>
%64 = add i64 %61, 1
%65 = icmp eq i64 %64, %40
br i1 %65, label %66, label %58
66: ; preds = %58, %52
%67 = phi <2 x i64> [ %53, %52 ], [ %62, %58 ]
%68 = phi <2 x i64> [ %54, %52 ], [ %63, %58 ]
%69 = add <2 x i64> %68, %67
%70 = call i64 @llvm.vector.reduce.add.v2i64(<2 x i64> %69)
%71 = icmp eq i64 %31, %34
br i1 %71, label %97, label %72
72: ; preds = %18, %66
%73 = phi i64 [ %22, %18 ], [ %35, %66 ]
%74 = phi i64 [ %19, %18 ], [ %70, %66 ]
br label %115
75: ; preds = %4, %75
%76 = phi i64 [ %93, %75 ], [ 0, %4 ]
%77 = phi i32 [ %91, %75 ], [ 0, %4 ]
%78 = phi i32 [ %89, %75 ], [ 0, %4 ]
%79 = zext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %79
%81 = load i32, i32* %80
%82 = zext i32 %77 to i64
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %82
%84 = load i32, i32* %83
%85 = icmp sgt i32 %81, %84
%86 = select i1 %85, i32 %84, i32 %81
%87 = xor i1 %85, true
%88 = zext i1 %87 to i32
%89 = add nuw nsw i32 %78, %88
%90 = zext i1 %85 to i32
%91 = add nuw nsw i32 %77, %90
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %76
store i32 %86, i32* %92
%93 = add nuw i64 %76, 1
%94 = icmp slt i32 %89, %1
%95 = icmp slt i32 %91, %3
%96 = select i1 %94, i1 %95, i1 false
br i1 %96, label %75, label %11
97: ; preds = %115, %66
%98 = phi i64 [ %70, %66 ], [ %119, %115 ]
%99 = trunc i64 %98 to i32
br label %100
100: ; preds = %97, %13
%101 = phi i32 [ %16, %13 ], [ %99, %97 ]
%102 = icmp slt i32 %15, %3
br i1 %102, label %103, label %121
103: ; preds = %100
%104 = zext i32 %101 to i64
%105 = getelementptr i32, i32* %7, i64 %104
%106 = bitcast i32* %105 to i8*
%107 = sext i32 %15 to i64
%108 = getelementptr i32, i32* %2, i64 %107
%109 = bitcast i32* %108 to i8*
%110 = xor i32 %15, -1
%111 = add i32 %110, %3
%112 = zext i32 %111 to i64
%113 = shl nuw nsw i64 %112, 2
%114 = add nuw nsw i64 %113, 4
br label %121
115: ; preds = %72, %115
%116 = phi i64 [ %118, %115 ], [ %73, %72 ]
%117 = phi i64 [ %119, %115 ], [ %74, %72 ]
%118 = add nsw i64 %116, 1
%119 = add nuw nsw i64 %117, 1
%120 = icmp eq i64 %118, %30
br i1 %120, label %97, label %115
121: ; preds = %103, %100
ret i32* %7
}