int binary_search_last(int *arr, int size, int val) {
  int low = 0, high = size - 1, mid;
  while (low <= high) {
    mid = (low + high) / 2;
    if (arr[mid] <= val)
      low = mid + 1;
    else
      high = mid - 1;
  }
  if (arr[high] == val)
    return high;
  else
    return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binary_search_last>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jg     116b <binary_search_last+0x6b>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     115d <binary_search_last+0x5d>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1166 <binary_search_last+0x66>
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    111e <binary_search_last+0x1e>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    118a <binary_search_last+0x8a>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1191 <binary_search_last+0x91>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binary_search_last>:
lea    -0x1(%rsi),%r8d
test   %esi,%esi
jle    113a <binary_search_last+0x3a>
xor    %ecx,%ecx
jmp    111a <binary_search_last+0x1a>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%esi
mov    %esi,%ecx
cmp    %r8d,%ecx
jg     113a <binary_search_last+0x3a>
lea    (%r8,%rcx,1),%eax
mov    %eax,%esi
shr    $0x1f,%esi
add    %eax,%esi
sar    %esi
movslq %esi,%rax
cmp    %edx,(%rdi,%rax,4)
jle    1110 <binary_search_last+0x10>
add    $0xffffffff,%esi
mov    %esi,%r8d
cmp    %r8d,%ecx
jle    111a <binary_search_last+0x1a>
movslq %r8d,%rax
cmp    %edx,(%rdi,%rax,4)
mov    $0xffffffff,%ecx
cmovne %ecx,%eax
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @binary_search_last(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = add nsw i32 %1, -1
%5 = icmp slt i32 %1, 1
br i1 %5, label %20, label %6
6: ; preds = %3, %6
%7 = phi i32 [ %18, %6 ], [ %4, %3 ]
%8 = phi i32 [ %17, %6 ], [ 0, %3 ]
%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 sgt i32 %13, %2
%15 = add nsw i32 %10, 1
%16 = add nsw i32 %10, -1
%17 = select i1 %14, i32 %8, i32 %15
%18 = select i1 %14, i32 %16, i32 %7
%19 = icmp sgt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %6
20: ; preds = %6, %3
%21 = phi i32 [ %4, %3 ], [ %18, %6 ]
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = icmp eq i32 %24, %2
%26 = select i1 %25, i32 %21, i32 -1
ret i32 %26
}