int binarySearch(int *arr, int len, int key) {
  int lower = 0, upper = len - 1, mid = 0;
  mid = (lower + upper) / 2;
  while (lower <= upper) {
    if (key < arr[mid] && arr[mid] != key)
      upper = mid - 1;
    else
      lower = mid + 1;
    mid = (lower + upper) / 2;
  }
  if (arr[mid] == key)
    return mid;
  else
    return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binarySearch>:
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)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jg     1197 <binarySearch+0x97>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    1178 <binarySearch+0x78>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
je     1178 <binarySearch+0x78>
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1181 <binarySearch+0x81>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1136 <binarySearch+0x36>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    11b6 <binarySearch+0xb6>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11bd <binarySearch+0xbd>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binarySearch>:
lea    -0x1(%rsi),%r8d
mov    %r8d,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %esi,%eax
add    $0xffffffff,%eax
sar    %eax
test   %esi,%esi
jle    1144 <binarySearch+0x44>
xor    %ecx,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cltq
lea    0x1(%rax),%esi
cmp    %edx,(%rdi,%rax,4)
cmovle %esi,%ecx
lea    -0x1(%rax),%eax
cmovg  %eax,%r8d
lea    (%rcx,%r8,1),%esi
mov    %esi,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %esi,%eax
sar    %eax
cmp    %r8d,%ecx
jle    1120 <binarySearch+0x20>
cltq
cmp    %edx,(%rdi,%rax,4)
mov    $0xffffffff,%ecx
cmovne %ecx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @binarySearch(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
store i32 0, i32* %10
%13 = load i32, i32* %8
%14 = load i32, i32* %9
%15 = add nsw i32 %13, %14
%16 = sdiv i32 %15, 2
store i32 %16, i32* %10
br label %17
17: ; preds = %43, %3
%18 = load i32, i32* %8
%19 = load i32, i32* %9
%20 = icmp sle i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %48
21: ; preds = %17
%22 = load i32, i32* %7
%23 = load i32*, i32** %5
%24 = load i32, i32* %10
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = icmp slt i32 %22, %27
br i1 %28, label %29, label %40
29: ; preds = %21
%30 = load i32*, i32** %5
%31 = load i32, i32* %10
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = load i32, i32* %7
%36 = icmp ne i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %40
37: ; preds = %29
%38 = load i32, i32* %10
%39 = sub nsw i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %9
br label %43
40: ; preds = %29, %21
%41 = load i32, i32* %10
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %8
br label %43
43: ; preds = %40, %37
%44 = load i32, i32* %8
%45 = load i32, i32* %9
%46 = add nsw i32 %44, %45
%47 = sdiv i32 %46, 2
store i32 %47, i32* %10
br label %17
48: ; preds = %17
%49 = load i32*, i32** %5
%50 = load i32, i32* %10
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
%54 = load i32, i32* %7
%55 = icmp eq i32 %53, %54
br i1 %55, label %56, label %58
56: ; preds = %48
%57 = load i32, i32* %10
store i32 %57, i32* %4
br label %59
58: ; preds = %48
store i32 -1, i32* %4
br label %59
59: ; preds = %58, %56
%60 = load i32, i32* %4
ret i32 %60
}

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