int binarySearch(int *a, int low, int up, int ikey) {
  up--;
  int key = a[ikey];
  while (low <= up) {
    int mid = (low + up) / 2;
    if (a[mid] == key)
      low = mid + 1;
    else if (a[mid] > key)
      up = mid - 1;
    else
      low = mid + 1;
  }
  if (up < low)
    return low;
  else if (a[up] <= key)
    return up + 1;
  else
    return up;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binarySearch>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     119c <binarySearch+0x9c>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x18(%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    -0x20(%rbp),%eax
jne    1167 <binarySearch+0x67>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1197 <binarySearch+0x97>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jle    1189 <binarySearch+0x89>
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1192 <binarySearch+0x92>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1197 <binarySearch+0x97>
jmp    1128 <binarySearch+0x28>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11b3 <binarySearch+0xb3>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11db <binarySearch+0xdb>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jg     11d5 <binarySearch+0xd5>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11db <binarySearch+0xdb>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binarySearch>:
mov    %esi,%eax
cmp    %esi,%edx
jle    1149 <binarySearch+0x49>
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%r8d
add    $0xffffffff,%edx
jmp    1129 <binarySearch+0x29>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%esi
mov    %esi,%eax
cmp    %edx,%eax
jg     1149 <binarySearch+0x49>
lea    (%rax,%rdx,1),%ecx
mov    %ecx,%esi
shr    $0x1f,%esi
add    %ecx,%esi
sar    %esi
movslq %esi,%rcx
cmp    %r8d,(%rdi,%rcx,4)
je     1120 <binarySearch+0x20>
jle    1120 <binarySearch+0x20>
add    $0xffffffff,%esi
mov    %esi,%edx
cmp    %edx,%eax
jle    1129 <binarySearch+0x29>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @binarySearch(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
%11 = alloca i32
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
%12 = load i32, i32* %8
%13 = add nsw i32 %12, -1
store i32 %13, i32* %8
%14 = load i32*, i32** %6
%15 = load i32, i32* %9
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %16
%18 = load i32, i32* %17
store i32 %18, i32* %10
br label %19
19: ; preds = %53, %4
%20 = load i32, i32* %7
%21 = load i32, i32* %8
%22 = icmp sle i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %54
23: ; preds = %19
%24 = load i32, i32* %7
%25 = load i32, i32* %8
%26 = add nsw i32 %24, %25
%27 = sdiv i32 %26, 2
store i32 %27, i32* %11
%28 = load i32*, i32** %6
%29 = load i32, i32* %11
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = load i32, i32* %10
%34 = icmp eq i32 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %38
35: ; preds = %23
%36 = load i32, i32* %11
%37 = add nsw i32 %36, 1
store i32 %37, i32* %7
br label %53
38: ; preds = %23
%39 = load i32*, i32** %6
%40 = load i32, i32* %11
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = load i32, i32* %10
%45 = icmp sgt i32 %43, %44
br i1 %45, label %46, label %49
46: ; preds = %38
%47 = load i32, i32* %11
%48 = sub nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %8
br label %52
49: ; preds = %38
%50 = load i32, i32* %11
%51 = add nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %7
br label %52
52: ; preds = %49, %46
br label %53
53: ; preds = %52, %35
br label %19
54: ; preds = %19
%55 = load i32, i32* %8
%56 = load i32, i32* %7
%57 = icmp slt i32 %55, %56
br i1 %57, label %58, label %60
58: ; preds = %54
%59 = load i32, i32* %7
store i32 %59, i32* %5
br label %73
60: ; preds = %54
%61 = load i32*, i32** %6
%62 = load i32, i32* %8
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %61, i64 %63
%65 = load i32, i32* %64
%66 = load i32, i32* %10
%67 = icmp sle i32 %65, %66
br i1 %67, label %68, label %71
68: ; preds = %60
%69 = load i32, i32* %8
%70 = add nsw i32 %69, 1
store i32 %70, i32* %5
br label %73
71: ; preds = %60
%72 = load i32, i32* %8
store i32 %72, i32* %5
br label %73
73: ; preds = %71, %68, %58
%74 = load i32, i32* %5
ret i32 %74
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @binarySearch(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = sext i32 %3 to i64
%6 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %5
%7 = load i32, i32* %6
%8 = icmp sgt i32 %2, %1
br i1 %8, label %9, label %32
9: ; preds = %4
%10 = add nsw i32 %2, -1
br label %11
11: ; preds = %9, %28
%12 = phi i32 [ %30, %28 ], [ %1, %9 ]
%13 = phi i32 [ %29, %28 ], [ %10, %9 ]
%14 = add nsw i32 %12, %13
%15 = sdiv i32 %14, 2
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %16
%18 = load i32, i32* %17
%19 = icmp eq i32 %18, %7
br i1 %19, label %20, label %22
20: ; preds = %11
%21 = add nsw i32 %15, 1
br label %28
22: ; preds = %11
%23 = icmp sgt i32 %18, %7
br i1 %23, label %24, label %26
24: ; preds = %22
%25 = add nsw i32 %15, -1
br label %28
26: ; preds = %22
%27 = add nsw i32 %15, 1
br label %28
28: ; preds = %24, %26, %20
%29 = phi i32 [ %13, %20 ], [ %25, %24 ], [ %13, %26 ]
%30 = phi i32 [ %21, %20 ], [ %12, %24 ], [ %27, %26 ]
%31 = icmp sgt i32 %30, %29
br i1 %31, label %32, label %11
32: ; preds = %28, %4
%33 = phi i32 [ %1, %4 ], [ %30, %28 ]
ret i32 %33
}