void merge_parts(int arr[], int length) {
  int ans[length];
  int mid = length / 2;
  int i = 0, k = 0, j = mid;
  while (i < mid && j < length) {
    ans[k++] = (arr[i] < arr[j]) ? arr[i++] : arr[j++];
  }
  while (i < mid) {
    ans[k++] = arr[i++];
  }
  for (i = 0; i < j; i++) {
    arr[i] = ans[i];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<merge_parts>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %rsp,%rcx
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
lea    0xf(,%rax,4),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x38(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x39(%rbp)
jge    1175 <merge_parts+0x75>
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x39(%rbp)
mov    -0x39(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1185 <merge_parts+0x85>
jmp    11f3 <merge_parts+0xf3>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x30(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11be <merge_parts+0xbe>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x28(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
jmp    11d6 <merge_parts+0xd6>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x30(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%edx
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x2c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1158 <merge_parts+0x58>
jmp    11f8 <merge_parts+0xf8>
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    1233 <merge_parts+0x133>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x28(%rbp),%edx
mov    %edx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x28(%rbp)
movslq %edx,%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%edx
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x2c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11f8 <merge_parts+0xf8>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
jge    126a <merge_parts+0x16a>
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    123a <merge_parts+0x13a>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rsp
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<merge_parts>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdi,%r15
mov    %esi,%eax
mov    %rsp,%r14
lea    0xf(,%rax,4),%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
sub    %rax,%r14
mov    %r14,%rsp
mov    %esi,%r8d
shr    $0x1f,%r8d
add    %esi,%r8d
sar    %r8d
xor    %ecx,%ecx
mov    $0x0,%edx
mov    %r8d,%ebx
cmp    $0x2,%esi
jl     1199 <merge_parts+0x89>
cmp    %esi,%r8d
jge    1199 <merge_parts+0x89>
xor    %edx,%edx
mov    %r8d,%ebx
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax)
mov    %ecx,%r9d
mov    %ecx,%ecx
mov    (%r15,%rcx,4),%r10d
movslq %ebx,%rbx
mov    (%r15,%rbx,4),%edi
xor    %eax,%eax
xor    %ecx,%ecx
cmp    %edi,%r10d
setge  %al
setl   %cl
cmovl  %r10d,%edi
add    %r9d,%ecx
add    %eax,%ebx
mov    %edi,(%r14,%rdx,4)
add    $0x1,%rdx
cmp    %r8d,%ecx
jge    1197 <merge_parts+0x87>
cmp    %esi,%ebx
jl     1160 <merge_parts+0x50>
mov    %edx,%edx
cmp    %r8d,%ecx
jge    11ba <merge_parts+0xaa>
lea    (%r14,%rdx,4),%rdi
mov    %ecx,%edx
lea    (%r15,%rdx,4),%rsi
not    %ecx
add    %ecx,%r8d
lea    0x4(,%r8,4),%rdx
call   1030 <memcpy@plt>
test   %ebx,%ebx
jle    11cf <merge_parts+0xbf>
mov    %ebx,%edx
shl    $0x2,%rdx
mov    %r15,%rdi
mov    %r14,%rsi
call   1030 <memcpy@plt>
lea    -0x18(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @merge_parts(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i64
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
%11 = load i32, i32* %4
%12 = zext i32 %11 to i64
%13 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %13, i8** %5
%14 = alloca i32, i64 %12
store i64 %12, i64* %6
%15 = load i32, i32* %4
%16 = sdiv i32 %15, 2
store i32 %16, i32* %7
store i32 0, i32* %8
store i32 0, i32* %9
%17 = load i32, i32* %7
store i32 %17, i32* %10
br label %18
18: ; preds = %54, %2
%19 = load i32, i32* %8
%20 = load i32, i32* %7
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %26
22: ; preds = %18
%23 = load i32, i32* %10
%24 = load i32, i32* %4
%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 %60
28: ; preds = %26
%29 = load i32*, i32** %3
%30 = load i32, i32* %8
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = load i32*, i32** %3
%35 = load i32, i32* %10
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = icmp slt i32 %33, %38
br i1 %39, label %40, label %47
40: ; preds = %28
%41 = load i32*, i32** %3
%42 = load i32, i32* %8
%43 = add nsw i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %8
%44 = sext i32 %42 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
br label %54
47: ; preds = %28
%48 = load i32*, i32** %3
%49 = load i32, i32* %10
%50 = add nsw i32 %49, 1
store i32 %50, i32* %10
%51 = sext i32 %49 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
br label %54
54: ; preds = %47, %40
%55 = phi i32 [ %46, %40 ], [ %53, %47 ]
%56 = load i32, i32* %9
%57 = add nsw i32 %56, 1
store i32 %57, i32* %9
%58 = sext i32 %56 to i64
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %58
store i32 %55, i32* %59
br label %18
60: ; preds = %26
br label %61
61: ; preds = %65, %60
%62 = load i32, i32* %8
%63 = load i32, i32* %7
%64 = icmp slt i32 %62, %63
br i1 %64, label %65, label %76
65: ; preds = %61
%66 = load i32*, i32** %3
%67 = load i32, i32* %8
%68 = add nsw i32 %67, 1
store i32 %68, i32* %8
%69 = sext i32 %67 to i64
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 %69
%71 = load i32, i32* %70
%72 = load i32, i32* %9
%73 = add nsw i32 %72, 1
store i32 %73, i32* %9
%74 = sext i32 %72 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %74
store i32 %71, i32* %75
br label %61
76: ; preds = %61
store i32 0, i32* %8
br label %77
77: ; preds = %90, %76
%78 = load i32, i32* %8
%79 = load i32, i32* %10
%80 = icmp slt i32 %78, %79
br i1 %80, label %81, label %93
81: ; preds = %77
%82 = load i32, i32* %8
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %83
%85 = load i32, i32* %84
%86 = load i32*, i32** %3
%87 = load i32, i32* %8
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %86, i64 %88
store i32 %85, i32* %89
br label %90
90: ; preds = %81
%91 = load i32, i32* %8
%92 = add nsw i32 %91, 1
store i32 %92, i32* %8
br label %77
93: ; preds = %77
%94 = load i8*, i8** %5
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @merge_parts(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = bitcast i32* %0 to i8*
%4 = zext i32 %1 to i64
%5 = alloca i32, i64 %4
%6 = bitcast i32* %5 to i8*
%7 = sdiv i32 %1, 2
%8 = icmp sgt i32 %1, 1
%9 = icmp slt i32 %7, %1
%10 = and i1 %8, %9
br i1 %10, label %29, label %13
11: ; preds = %29
%12 = and i64 %46, 4294967295
br label %13
13: ; preds = %11, %2
%14 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %41, %11 ]
%15 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %12, %11 ]
%16 = phi i32 [ %7, %2 ], [ %44, %11 ]
%17 = icmp slt i32 %14, %7
br i1 %17, label %18, label %51
18: ; preds = %13
%19 = getelementptr i32, i32* %5, i64 %15
%20 = bitcast i32* %19 to i8*
%21 = zext i32 %14 to i64
%22 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %21
%23 = bitcast i32* %22 to i8*
%24 = xor i32 %14, -1
%25 = add i32 %7, %24
%26 = zext i32 %25 to i64
%27 = shl nuw nsw i64 %26, 2
%28 = add nuw nsw i64 %27, 4
br label %51
29: ; preds = %2, %29
%30 = phi i64 [ %46, %29 ], [ 0, %2 ]
%31 = phi i32 [ %44, %29 ], [ %7, %2 ]
%32 = phi i32 [ %41, %29 ], [ 0, %2 ]
%33 = zext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = sext i32 %31 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = icmp slt i32 %35, %38
%40 = zext i1 %39 to i32
%41 = add nuw nsw i32 %32, %40
%42 = xor i1 %39, true
%43 = zext i1 %42 to i32
%44 = add nsw i32 %31, %43
%45 = select i1 %39, i32 %35, i32 %38
%46 = add nuw i64 %30, 1
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %30
store i32 %45, i32* %47
%48 = icmp slt i32 %41, %7
%49 = icmp slt i32 %44, %1
%50 = select i1 %48, i1 %49, i1 false
br i1 %50, label %29, label %11
51: ; preds = %18, %13
%52 = icmp sgt i32 %16, 0
br i1 %52, label %53, label %56
53: ; preds = %51
%54 = zext i32 %16 to i64
%55 = shl nuw nsw i64 %54, 2
br label %56
56: ; preds = %53, %51
ret void
}