#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 */

/* Variables and functions */
int strlen(char const *);
int bin_sear(char key, const char *str, char *l, char *u) {
  int lb, ub, m, n;
  lb = 0;
  ub = n = strlen(str) - 1;
  while (1) {
    m = (lb + ub) / 2;
    if (str[m] <= key) {
      if (m == n)
        return (-1);
      if (str[m + 1] >= key) {
        *l = str[m];
        *u = str[m + 1];
        return (0);
      }
      lb = m + 1;
      continue;
    }
    if (str[m] >= key) {
      if (m == 0)
        return (-1);
      if (str[m - 1] <= key) {
        *l = str[m - 1];
        *u = str[m];
        return (0);
      }
      ub = m - 1;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bin_sear>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %dil,%al
mov    %al,-0x5(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1030 <strlen@plt>
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
movsbl -0x5(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     11e2 <bin_sear+0xd2>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
jne    1184 <bin_sear+0x74>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    126e <bin_sear+0x15e>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
movsbl -0x5(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jl     11d4 <bin_sear+0xc4>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%cl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%cl
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    126e <bin_sear+0x15e>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1143 <bin_sear+0x33>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
movsbl -0x5(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jl     1269 <bin_sear+0x159>
cmpl   $0x0,-0x2c(%rbp)
jne    1210 <bin_sear+0x100>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    126e <bin_sear+0x15e>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
movsbl -0x5(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     1260 <bin_sear+0x150>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%cl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%cl
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    126e <bin_sear+0x15e>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1143 <bin_sear+0x33>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bin_sear>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %rcx,%r14
mov    %rdx,%r15
mov    %rsi,%r12
mov    %edi,%ebp
mov    %rsi,%rdi
call   1030 <strlen@plt>
add    $0xffffffff,%eax
xor    %esi,%esi
mov    %eax,%r8d
mov    %esi,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
lea    (%rcx,%r8,1),%ebx
mov    %ebx,%esi
shr    $0x1f,%esi
add    %ebx,%esi
sar    %esi
movslq %esi,%rdi
movzbl (%r12,%rdi,1),%edx
cmp    %bpl,%dl
jg     1170 <bin_sear+0x60>
cmp    %eax,%esi
je     1199 <bin_sear+0x89>
lea    0x1(%rdi),%rcx
cmp    %bpl,0x1(%r12,%rdi,1)
jl     1140 <bin_sear+0x30>
jmp    118b <bin_sear+0x7b>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%ebx
cmp    $0x3,%ebx
jb     1199 <bin_sear+0x89>
lea    -0x1(%rdi),%r8
mov    -0x1(%r12,%rdi,1),%dl
mov    %ecx,%esi
mov    %rdi,%rcx
cmp    %bpl,%dl
jg     1133 <bin_sear+0x23>
mov    %dl,(%r15)
mov    (%r12,%rcx,1),%al
mov    %al,(%r14)
xor    %eax,%eax
jmp    119e <bin_sear+0x8e>
mov    $0xffffffff,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @bin_sear(i8 signext %0, i8* %1, i8* %2, i8* %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i8
%7 = alloca i8*
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i8*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store i8 %0, i8* %6
store i8* %1, i8** %7
store i8* %2, i8** %8
store i8* %3, i8** %9
store i32 0, i32* %10
%14 = load i8*, i8** %7
%15 = call i32 @strlen(i8* %14)
%16 = sub nsw i32 %15, 1
store i32 %16, i32* %13
store i32 %16, i32* %11
br label %17
17: ; preds = %4, %61, %106
%18 = load i32, i32* %10
%19 = load i32, i32* %11
%20 = add nsw i32 %18, %19
%21 = sdiv i32 %20, 2
store i32 %21, i32* %12
%22 = load i8*, i8** %7
%23 = load i32, i32* %12
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %22, i64 %24
%26 = load i8, i8* %25
%27 = sext i8 %26 to i32
%28 = load i8, i8* %6
%29 = sext i8 %28 to i32
%30 = icmp sle i32 %27, %29
br i1 %30, label %31, label %64
31: ; preds = %17
%32 = load i32, i32* %12
%33 = load i32, i32* %13
%34 = icmp eq i32 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %36
35: ; preds = %31
store i32 -1, i32* %5
br label %107
36: ; preds = %31
%37 = load i8*, i8** %7
%38 = load i32, i32* %12
%39 = add nsw i32 %38, 1
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i8, i8* %37, i64 %40
%42 = load i8, i8* %41
%43 = sext i8 %42 to i32
%44 = load i8, i8* %6
%45 = sext i8 %44 to i32
%46 = icmp sge i32 %43, %45
br i1 %46, label %47, label %61
47: ; preds = %36
%48 = load i8*, i8** %7
%49 = load i32, i32* %12
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i8, i8* %48, i64 %50
%52 = load i8, i8* %51
%53 = load i8*, i8** %8
store i8 %52, i8* %53
%54 = load i8*, i8** %7
%55 = load i32, i32* %12
%56 = add nsw i32 %55, 1
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i8, i8* %54, i64 %57
%59 = load i8, i8* %58
%60 = load i8*, i8** %9
store i8 %59, i8* %60
store i32 0, i32* %5
br label %107
61: ; preds = %36
%62 = load i32, i32* %12
%63 = add nsw i32 %62, 1
store i32 %63, i32* %10
br label %17
64: ; preds = %17
%65 = load i8*, i8** %7
%66 = load i32, i32* %12
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i8, i8* %65, i64 %67
%69 = load i8, i8* %68
%70 = sext i8 %69 to i32
%71 = load i8, i8* %6
%72 = sext i8 %71 to i32
%73 = icmp sge i32 %70, %72
br i1 %73, label %74, label %106
74: ; preds = %64
%75 = load i32, i32* %12
%76 = icmp eq i32 %75, 0
br i1 %76, label %77, label %78
77: ; preds = %74
store i32 -1, i32* %5
br label %107
78: ; preds = %74
%79 = load i8*, i8** %7
%80 = load i32, i32* %12
%81 = sub nsw i32 %80, 1
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i8, i8* %79, i64 %82
%84 = load i8, i8* %83
%85 = sext i8 %84 to i32
%86 = load i8, i8* %6
%87 = sext i8 %86 to i32
%88 = icmp sle i32 %85, %87
br i1 %88, label %89, label %103
89: ; preds = %78
%90 = load i8*, i8** %7
%91 = load i32, i32* %12
%92 = sub nsw i32 %91, 1
%93 = sext i32 %92 to i64
%94 = getelementptr inbounds i8, i8* %90, i64 %93
%95 = load i8, i8* %94
%96 = load i8*, i8** %8
store i8 %95, i8* %96
%97 = load i8*, i8** %7
%98 = load i32, i32* %12
%99 = sext i32 %98 to i64
%100 = getelementptr inbounds i8, i8* %97, i64 %99
%101 = load i8, i8* %100
%102 = load i8*, i8** %9
store i8 %101, i8* %102
store i32 0, i32* %5
br label %107
103: ; preds = %78
%104 = load i32, i32* %12
%105 = sub nsw i32 %104, 1
store i32 %105, i32* %11
br label %106
106: ; preds = %103, %64
br label %17
107: ; preds = %89, %77, %47, %35
%108 = load i32, i32* %5
ret i32 %108
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @bin_sear(i8 signext %0, i8* %1, i8* nocapture writeonly %2, i8* nocapture writeonly %3) {
%5 = tail call i32 @strlen(i8* %1)
%6 = add nsw i32 %5, -1
br label %7
7: ; preds = %29, %4
%8 = phi i32 [ %30, %29 ], [ %6, %4 ]
%9 = phi i32 [ %11, %29 ], [ 0, %4 ]
br label %10
10: ; preds = %7, %20
%11 = phi i32 [ %21, %20 ], [ %9, %7 ]
%12 = add nsw i32 %11, %8
%13 = sdiv i32 %12, 2
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %14
%16 = load i8, i8* %15
%17 = icmp sgt i8 %16, %0
br i1 %17, label %26, label %18
18: ; preds = %10
%19 = icmp eq i32 %13, %6
br i1 %19, label %40, label %20
20: ; preds = %18
%21 = add nsw i32 %13, 1
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %22
%24 = load i8, i8* %23
%25 = icmp slt i8 %24, %0
br i1 %25, label %10, label %35
26: ; preds = %10
%27 = add i32 %12, 1
%28 = icmp ult i32 %27, 3
br i1 %28, label %40, label %29
29: ; preds = %26
%30 = add nsw i32 %13, -1
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %31
%33 = load i8, i8* %32
%34 = icmp sgt i8 %33, %0
br i1 %34, label %7, label %35
35: ; preds = %29, %20
%36 = phi i64 [ %22, %20 ], [ %14, %29 ]
%37 = phi i8 [ %16, %20 ], [ %33, %29 ]
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %36
store i8 %37, i8* %2
%39 = load i8, i8* %38
store i8 %39, i8* %3
br label %40
40: ; preds = %26, %18, %35
%41 = phi i32 [ 0, %35 ], [ -1, %18 ], [ -1, %26 ]
ret i32 %41
}