#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 */
typedef int ssize_t;

/* Variables and functions */
ssize_t bin_search_first(int arr[], size_t n, int val) {
  ssize_t l = -1;
  ssize_t r = n;
  while (l + 1 != r) {
    ssize_t m = l + (r - l) / 2;
    if (arr[m] < val) {
      l = m;
    } else {
      r = m;
    }
  }
  if (r >= n || arr[r] != val) {
    return -1;
  } else {
    return r;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bin_search_first>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
je     1174 <bin_search_first+0x74>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    -0x20(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1169 <bin_search_first+0x69>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    116f <bin_search_first+0x6f>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111d <bin_search_first+0x1d>
movslq -0x24(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jae    1196 <bin_search_first+0x96>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
je     11a2 <bin_search_first+0xa2>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    11a8 <bin_search_first+0xa8>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bin_search_first>:
test   %esi,%esi
je     113d <bin_search_first+0x3d>
mov    $0xffffffff,%r9d
mov    %esi,%r8d
jmp    111b <bin_search_first+0x1b>
nop
mov    %ecx,%r8d
lea    0x1(%r9),%eax
cmp    %ecx,%eax
je     113f <bin_search_first+0x3f>
mov    %r8d,%eax
sub    %r9d,%eax
mov    %eax,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
add    %eax,%ecx
sar    %ecx
add    %r9d,%ecx
movslq %ecx,%rax
cmp    %edx,(%rdi,%rax,4)
jge    1110 <bin_search_first+0x10>
mov    %ecx,%r9d
mov    %r8d,%ecx
jmp    1113 <bin_search_first+0x13>
xor    %ecx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    %rsi,%rcx
jae    1159 <bin_search_first+0x59>
cmp    %edx,(%rdi,%rcx,4)
mov    $0xffffffff,%eax
cmovne %eax,%ecx
mov    %ecx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @bin_search_first(i32* %0, i64 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i64
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i64 %1, i64* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 -1, i32* %8
%11 = load i64, i64* %6
%12 = trunc i64 %11 to i32
store i32 %12, i32* %9
br label %13
13: ; preds = %36, %3
%14 = load i32, i32* %8
%15 = add nsw i32 %14, 1
%16 = load i32, i32* %9
%17 = icmp ne i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %37
18: ; preds = %13
%19 = load i32, i32* %8
%20 = load i32, i32* %9
%21 = load i32, i32* %8
%22 = sub nsw i32 %20, %21
%23 = sdiv i32 %22, 2
%24 = add nsw i32 %19, %23
store i32 %24, i32* %10
%25 = load i32*, i32** %5
%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 slt i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %34
32: ; preds = %18
%33 = load i32, i32* %10
store i32 %33, i32* %8
br label %36
34: ; preds = %18
%35 = load i32, i32* %10
store i32 %35, i32* %9
br label %36
36: ; preds = %34, %32
br label %13
37: ; preds = %13
%38 = load i32, i32* %9
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = load i64, i64* %6
%41 = icmp uge i64 %39, %40
br i1 %41, label %50, label %42
42: ; preds = %37
%43 = load i32*, i32** %5
%44 = load i32, i32* %9
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = load i32, i32* %7
%49 = icmp ne i32 %47, %48
br i1 %49, label %50, label %51
50: ; preds = %42, %37
store i32 -1, i32* %4
br label %53
51: ; preds = %42
%52 = load i32, i32* %9
store i32 %52, i32* %4
br label %53
53: ; preds = %51, %50
%54 = load i32, i32* %4
ret i32 %54
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @bin_search_first(i32* nocapture %0, i64 %1, i32 %2) {
%4 = trunc i64 %1 to i32
%5 = icmp eq i32 %4, 0
br i1 %5, label %20, label %6
6: ; preds = %3, %6
%7 = phi i32 [ %17, %6 ], [ %4, %3 ]
%8 = phi i32 [ %16, %6 ], [ -1, %3 ]
%9 = sub nsw i32 %7, %8
%10 = sdiv i32 %9, 2
%11 = add nsw i32 %10, %8
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %12
%14 = load i32, i32* %13
%15 = icmp slt i32 %14, %2
%16 = select i1 %15, i32 %11, i32 %8
%17 = select i1 %15, i32 %7, i32 %11
%18 = add nsw i32 %16, 1
%19 = icmp eq i32 %18, %17
br i1 %19, label %20, label %6
20: ; preds = %6, %3
%21 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %17, %6 ]
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = icmp ult i64 %22, %1
br i1 %23, label %24, label %29
24: ; preds = %20
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %22
%26 = load i32, i32* %25
%27 = icmp eq i32 %26, %2
%28 = select i1 %27, i32 %21, i32 -1
br label %29
29: ; preds = %24, %20
%30 = phi i32 [ -1, %20 ], [ %28, %24 ]
ret i32 %30
}