int search_binary(int *array, int key, int start, int end) {
  if (end < start)
    return -1;
  while (end >= start) {
    int index = (start + end) / 2;
    if (array[index] == key)
      return index;
    else if (array[index] < key)
      start = index + 1;
    else
      end = index - 1;
  }
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<search_binary>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1129 <search_binary+0x29>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    11a6 <search_binary+0xa6>
jmp    112e <search_binary+0x2e>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jl     119f <search_binary+0x9f>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jne    116a <search_binary+0x6a>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11a6 <search_binary+0xa6>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    118c <search_binary+0x8c>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1195 <search_binary+0x95>
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    119a <search_binary+0x9a>
jmp    112e <search_binary+0x2e>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<search_binary>:
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    %edx,%ecx
jge    111b <search_binary+0x1b>
ret
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0xffffffff,%r8d
mov    %r8d,%ecx
cmp    %edx,%ecx
jl     1109 <search_binary+0x9>
lea    (%rcx,%rdx,1),%r9d
mov    %r9d,%r8d
shr    $0x1f,%r8d
add    %r9d,%r8d
sar    %r8d
movslq %r8d,%r9
mov    (%rdi,%r9,4),%r9d
cmp    %esi,%r9d
je     1147 <search_binary+0x47>
jge    1110 <search_binary+0x10>
add    $0x1,%r8d
mov    %r8d,%edx
cmp    %edx,%ecx
jge    111b <search_binary+0x1b>
jmp    1109 <search_binary+0x9>
mov    %r8d,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @search_binary(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
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
%11 = load i32, i32* %9
%12 = load i32, i32* %8
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %15
14: ; preds = %4
store i32 -1, i32* %5
br label %51
15: ; preds = %4
br label %16
16: ; preds = %49, %15
%17 = load i32, i32* %9
%18 = load i32, i32* %8
%19 = icmp sge i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %50
20: ; preds = %16
%21 = load i32, i32* %8
%22 = load i32, i32* %9
%23 = add nsw i32 %21, %22
%24 = sdiv i32 %23, 2
store i32 %24, i32* %10
%25 = load i32*, i32** %6
%26 = load i32, i32* %10
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = load i32, i32* %7
%31 = icmp eq i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %34
32: ; preds = %20
%33 = load i32, i32* %10
store i32 %33, i32* %5
br label %51
34: ; preds = %20
%35 = load i32*, i32** %6
%36 = load i32, i32* %10
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = load i32, i32* %7
%41 = icmp slt i32 %39, %40
br i1 %41, label %42, label %45
42: ; preds = %34
%43 = load i32, i32* %10
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %8
br label %48
45: ; preds = %34
%46 = load i32, i32* %10
%47 = sub nsw i32 %46, 1
store i32 %47, i32* %9
br label %48
48: ; preds = %45, %42
br label %49
49: ; preds = %48
br label %16
50: ; preds = %16
store i32 -1, i32* %5
br label %51
51: ; preds = %50, %32, %14
%52 = load i32, i32* %5
ret i32 %52
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @search_binary(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp slt i32 %3, %2
br i1 %5, label %22, label %6
6: ; preds = %4, %15
%7 = phi i32 [ %20, %15 ], [ %3, %4 ]
%8 = phi i32 [ %19, %15 ], [ %2, %4 ]
%9 = add nsw i32 %7, %8
%10 = sdiv i32 %9, 2
%11 = sext i32 %10 to i64
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %11
%13 = load i32, i32* %12
%14 = icmp eq i32 %13, %1
br i1 %14, label %22, label %15
15: ; preds = %6
%16 = icmp slt i32 %13, %1
%17 = add nsw i32 %10, 1
%18 = add nsw i32 %10, -1
%19 = select i1 %16, i32 %17, i32 %8
%20 = select i1 %16, i32 %7, i32 %18
%21 = icmp slt i32 %20, %19
br i1 %21, label %22, label %6
22: ; preds = %15, %6, %4
%23 = phi i32 [ -1, %4 ], [ -1, %15 ], [ %10, %6 ]
ret i32 %23
}