void merge(int init, int end, int middle, int *vec) {
  int size;
  size = end - init + 1;
  int temp[size];
  int i, j, count_temp, k;
  i = init;
  j = middle + 1;
  count_temp = 0;
  while (i <= middle && j <= end) {
    if (vec[i] > vec[j]) {
      temp[count_temp] = vec[j];
      j++;
    } else {
      temp[count_temp] = vec[i];
      i++;
    }
    count_temp++;
  }
  while (i <= middle) {
    temp[count_temp] = vec[i];
    i++;
    count_temp++;
  }
  while (j <= end) {
    temp[count_temp] = vec[j];
    j++;
    count_temp++;
  }
  for (k = init; k <= end; k++)
    vec[k] = temp[k - init];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<merge>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %rsp,%rcx
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
lea    0xf(,%rax,4),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x48(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0xc(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x49(%rbp)
jg     117d <merge+0x7d>
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x49(%rbp)
mov    -0x49(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    118d <merge+0x8d>
jmp    11fa <merge+0xfa>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x38(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    11cd <merge+0xcd>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x38(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    11ec <merge+0xec>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x34(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    1160 <merge+0x60>
jmp    11ff <merge+0xff>
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jg     1238 <merge+0x138>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x34(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    11ff <merge+0xff>
jmp    123d <merge+0x13d>
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jg     1276 <merge+0x176>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x38(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    123d <merge+0x13d>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jg     12b1 <merge+0x1b1>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%ecx
sub    -0x4(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x40(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x40(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
jmp    127c <merge+0x17c>
mov    -0x28(%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    %rcx,%rbx
mov    %edx,%r13d
mov    %esi,%r8d
mov    %edi,%r9d
mov    %esi,%eax
sub    %edi,%eax
add    $0x1,%eax
lea    0xf(,%rax,4),%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
mov    %rsp,%r12
sub    %rax,%r12
mov    %r12,%rsp
lea    0x1(%r13),%r15d
xor    %r14d,%r14d
cmp    %edx,%edi
jg     1196 <merge+0x86>
cmp    %r8d,%r13d
jge    1196 <merge+0x86>
xor    %r14d,%r14d
mov    %r9d,%eax
nop
cltq
mov    (%rbx,%rax,4),%ecx
movslq %r15d,%r15
mov    (%rbx,%r15,4),%edx
xor    %esi,%esi
xor    %edi,%edi
cmp    %edx,%ecx
setg   %sil
setle  %dil
cmovg  %edx,%ecx
add    %edi,%eax
add    %esi,%r15d
mov    %ecx,(%r12,%r14,4)
add    $0x1,%r14
cmp    %r13d,%eax
jg     1199 <merge+0x89>
cmp    %r8d,%r15d
jle    1160 <merge+0x50>
jmp    1199 <merge+0x89>
mov    %r9d,%eax
cmp    %r13d,%eax
jle    11ce <merge+0xbe>
cmp    %r8d,%r15d
jle    1208 <merge+0xf8>
sub    %r9d,%r8d
jl     11bf <merge+0xaf>
movslq %r9d,%rax
lea    (%rbx,%rax,4),%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    (%rbx,%rcx,4),%rsi
sub    %eax,%r13d
lea    0x4(,%r13,4),%rdx
mov    %r8,-0x38(%rbp)
mov    %r9d,-0x2c(%rbp)
call   1030 <memcpy@plt>
mov    -0x2c(%rbp),%r9d
mov    -0x38(%rbp),%r8
add    %r13d,%r14d
add    $0x1,%r14d
cmp    %r8d,%r15d
jg     11a3 <merge+0x93>
mov    %r14d,%eax
lea    (%r12,%rax,4),%rdi
movslq %r15d,%rax
lea    (%rbx,%rax,4),%rsi
mov    %r8d,%eax
sub    %r15d,%eax
lea    0x4(,%rax,4),%rdx
mov    %r8,%r14
mov    %r9d,%r15d
call   1030 <memcpy@plt>
mov    %r15d,%r9d
mov    %r14,%r8
sub    %r9d,%r8d
jge    11a8 <merge+0x98>
jmp    11bf <merge+0xaf>

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
%10 = alloca i8*
%11 = alloca i64
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32* %3, i32** %8
%16 = load i32, i32* %6
%17 = load i32, i32* %5
%18 = sub nsw i32 %16, %17
%19 = add nsw i32 %18, 1
store i32 %19, i32* %9
%20 = load i32, i32* %9
%21 = zext i32 %20 to i64
%22 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %22, i8** %10
%23 = alloca i32, i64 %21
store i64 %21, i64* %11
%24 = load i32, i32* %5
store i32 %24, i32* %12
%25 = load i32, i32* %7
%26 = add nsw i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %13
store i32 0, i32* %14
br label %27
27: ; preds = %71, %4
%28 = load i32, i32* %12
%29 = load i32, i32* %7
%30 = icmp sle i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %35
31: ; preds = %27
%32 = load i32, i32* %13
%33 = load i32, i32* %6
%34 = icmp sle i32 %32, %33
br label %35
35: ; preds = %31, %27
%36 = phi i1 [ false, %27 ], [ %34, %31 ]
br i1 %36, label %37, label %74
37: ; preds = %35
%38 = load i32*, i32** %8
%39 = load i32, i32* %12
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = load i32*, i32** %8
%44 = load i32, i32* %13
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = icmp sgt i32 %42, %47
br i1 %48, label %49, label %60
49: ; preds = %37
%50 = load i32*, i32** %8
%51 = load i32, i32* %13
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 %52
%54 = load i32, i32* %53
%55 = load i32, i32* %14
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %56
store i32 %54, i32* %57
%58 = load i32, i32* %13
%59 = add nsw i32 %58, 1
store i32 %59, i32* %13
br label %71
60: ; preds = %37
%61 = load i32*, i32** %8
%62 = load i32, i32* %12
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %61, i64 %63
%65 = load i32, i32* %64
%66 = load i32, i32* %14
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %67
store i32 %65, i32* %68
%69 = load i32, i32* %12
%70 = add nsw i32 %69, 1
store i32 %70, i32* %12
br label %71
71: ; preds = %60, %49
%72 = load i32, i32* %14
%73 = add nsw i32 %72, 1
store i32 %73, i32* %14
br label %27
74: ; preds = %35
br label %75
75: ; preds = %79, %74
%76 = load i32, i32* %12
%77 = load i32, i32* %7
%78 = icmp sle i32 %76, %77
br i1 %78, label %79, label %92
79: ; preds = %75
%80 = load i32*, i32** %8
%81 = load i32, i32* %12
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %80, i64 %82
%84 = load i32, i32* %83
%85 = load i32, i32* %14
%86 = sext i32 %85 to i64
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %86
store i32 %84, i32* %87
%88 = load i32, i32* %12
%89 = add nsw i32 %88, 1
store i32 %89, i32* %12
%90 = load i32, i32* %14
%91 = add nsw i32 %90, 1
store i32 %91, i32* %14
br label %75
92: ; preds = %75
br label %93
93: ; preds = %97, %92
%94 = load i32, i32* %13
%95 = load i32, i32* %6
%96 = icmp sle i32 %94, %95
br i1 %96, label %97, label %110
97: ; preds = %93
%98 = load i32*, i32** %8
%99 = load i32, i32* %13
%100 = sext i32 %99 to i64
%101 = getelementptr inbounds i32, i32* %98, i64 %100
%102 = load i32, i32* %101
%103 = load i32, i32* %14
%104 = sext i32 %103 to i64
%105 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %104
store i32 %102, i32* %105
%106 = load i32, i32* %13
%107 = add nsw i32 %106, 1
store i32 %107, i32* %13
%108 = load i32, i32* %14
%109 = add nsw i32 %108, 1
store i32 %109, i32* %14
br label %93
110: ; preds = %93
%111 = load i32, i32* %5
store i32 %111, i32* %15
br label %112
112: ; preds = %127, %110
%113 = load i32, i32* %15
%114 = load i32, i32* %6
%115 = icmp sle i32 %113, %114
br i1 %115, label %116, label %130
116: ; preds = %112
%117 = load i32, i32* %15
%118 = load i32, i32* %5
%119 = sub nsw i32 %117, %118
%120 = sext i32 %119 to i64
%121 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %120
%122 = load i32, i32* %121
%123 = load i32*, i32** %8
%124 = load i32, i32* %15
%125 = sext i32 %124 to i64
%126 = getelementptr inbounds i32, i32* %123, i64 %125
store i32 %122, i32* %126
br label %127
127: ; preds = %116
%128 = load i32, i32* %15
%129 = add nsw i32 %128, 1
store i32 %129, i32* %15
br label %112
130: ; preds = %112
%131 = load i8*, i8** %10
ret void
}

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