int binary_search_int(int haystack[], int needle, int low, int high) {
  int med = (high + low) / 2;
  if (needle == haystack[med]) {
    return med;
  }
  if (needle >= haystack[low] && needle < haystack[med]) {
    return binary_search_int(haystack, needle, low, med - 1);
  }
  if (needle > haystack[med] && needle <= haystack[high]) {
    return binary_search_int(haystack, needle, med + 1, high);
  }
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binary_search_int>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jne    1155 <binary_search_int+0x45>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11e6 <binary_search_int+0xd6>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jl     119a <binary_search_int+0x8a>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    119a <binary_search_int+0x8a>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
call   1030 <binary_search_int@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11e6 <binary_search_int+0xd6>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    11df <binary_search_int+0xcf>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jg     11df <binary_search_int+0xcf>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <binary_search_int@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11e6 <binary_search_int+0xd6>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binary_search_int>:
lea    (%rcx,%rdx,1),%r8d
mov    %r8d,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %r8d,%eax
sar    %eax
movslq %eax,%r8
mov    (%rdi,%r8,4),%r9d
cmp    %esi,%r9d
je     11b9 <binary_search_int+0xb9>
movslq %edx,%r8
mov    (%rdi,%r8,4),%r10d
cmp    %esi,%r10d
jg     1180 <binary_search_int+0x80>
mov    %eax,%r8d
cmp    %esi,%r9d
jle    1183 <binary_search_int+0x83>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
lea    (%rax,%rdx,1),%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,%r8d
shr    $0x1f,%r8d
add    %ecx,%r8d
sar    %r8d
movslq %r8d,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%r9d
cmp    %esi,%r9d
je     11ba <binary_search_int+0xba>
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
cmp    %esi,%r10d
jg     1183 <binary_search_int+0x83>
mov    %r8d,%eax
cmp    %esi,%r9d
jg     1140 <binary_search_int+0x40>
jmp    1183 <binary_search_int+0x83>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %eax,%r8d
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    %esi,%r9d
jge    11b9 <binary_search_int+0xb9>
movslq %ecx,%rdx
cmp    %esi,(%rdi,%rdx,4)
jl     11b9 <binary_search_int+0xb9>
add    $0x1,%r8d
lea    (%rcx,%r8,1),%edx
mov    %edx,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %edx,%eax
sar    %eax
movslq %eax,%rdx
mov    (%rdi,%rdx,4),%r9d
mov    %r8d,%edx
cmp    %esi,%r9d
jne    111f <binary_search_int+0x1f>
ret
mov    %r8d,%eax
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @binary_search_int(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = add nsw i32 %3, %2
%6 = sdiv i32 %5, 2
%7 = sext i32 %6 to i64
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %7
%9 = load i32, i32* %8
%10 = icmp eq i32 %9, %1
br i1 %10, label %52, label %18
11: ; preds = %46
%12 = add nsw i32 %44, %51
%13 = sdiv i32 %12, 2
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %14
%16 = load i32, i32* %15
%17 = icmp eq i32 %16, %1
br i1 %17, label %52, label %18
18: ; preds = %4, %11
%19 = phi i32 [ %16, %11 ], [ %9, %4 ]
%20 = phi i32 [ %13, %11 ], [ %6, %4 ]
%21 = phi i32 [ %44, %11 ], [ %3, %4 ]
%22 = phi i32 [ %51, %11 ], [ %2, %4 ]
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = icmp sle i32 %25, %1
%27 = icmp sgt i32 %19, %1
%28 = select i1 %26, i1 %27, i1 false
br i1 %28, label %32, label %41
29: ; preds = %32
%30 = icmp sgt i32 %39, %1
%31 = select i1 %26, i1 %30, i1 false
br i1 %31, label %32, label %41
32: ; preds = %18, %29
%33 = phi i32 [ %36, %29 ], [ %20, %18 ]
%34 = add nsw i32 %33, -1
%35 = add nsw i32 %34, %22
%36 = sdiv i32 %35, 2
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = icmp eq i32 %39, %1
br i1 %40, label %52, label %29
41: ; preds = %29, %18
%42 = phi i32 [ %19, %18 ], [ %39, %29 ]
%43 = phi i32 [ %20, %18 ], [ %36, %29 ]
%44 = phi i32 [ %21, %18 ], [ %34, %29 ]
%45 = icmp slt i32 %42, %1
br i1 %45, label %46, label %52
46: ; preds = %41
%47 = sext i32 %44 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %47
%49 = load i32, i32* %48
%50 = icmp slt i32 %49, %1
%51 = add nsw i32 %43, 1
br i1 %50, label %52, label %11
52: ; preds = %41, %46, %11, %32, %4
%53 = phi i32 [ %6, %4 ], [ %36, %32 ], [ %13, %11 ], [ -1, %46 ], [ -1, %41 ]
ret i32 %53
}