#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 */
long lower_bound(long arr[], long first, long last, long value) {
  if (arr == NULL)
    return -1;
  long index = -1;
  while (first <= last) {
    long mid = first + ((last - first) >> 1);
    if (arr[mid] == value) {
      last = mid - 1;
    } else if (arr[mid] > value) {
      last = mid - 1;
    } else {
      first = mid + 1;
      index = mid;
    }
  }
  return index;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<lower_bound>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    112c <lower_bound+0x2c>
movq   $0xffffffffffffffff,-0x8(%rbp)
ff
jmp    11cd <lower_bound+0xcd>
movq   $0xffffffffffffffff,-0x30(%rbp)
ff
mov    -0x18(%rbp),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
jg     11c5 <lower_bound+0xc5>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
sub    -0x18(%rbp),%rcx
sar    $0x1,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
cmp    -0x28(%rbp),%rax
jne    1180 <lower_bound+0x80>
mov    -0x38(%rbp),%rax
sub    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    11c0 <lower_bound+0xc0>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
cmp    -0x28(%rbp),%rax
jle    11a7 <lower_bound+0xa7>
mov    -0x38(%rbp),%rax
sub    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    11bb <lower_bound+0xbb>
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    11c0 <lower_bound+0xc0>
jmp    1134 <lower_bound+0x34>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<lower_bound>:
mov    $0xffffffffffffffff,%rax
test   %rdi,%rdi
je     114c <lower_bound+0x4c>
cmp    %rsi,%rdx
jl     114c <lower_bound+0x4c>
mov    $0xffffffffffffffff,%rax
jmp    112c <lower_bound+0x2c>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0xffffffffffffffff,%r8
mov    %r8,%rdx
cmp    %rsi,%rdx
jl     114c <lower_bound+0x4c>
mov    %rdx,%r8
sub    %rsi,%r8
sar    %r8
add    %rsi,%r8
cmp    %rcx,(%rdi,%r8,8)
je     1120 <lower_bound+0x20>
jg     1120 <lower_bound+0x20>
lea    0x1(%r8),%rsi
mov    %r8,%rax
cmp    %rsi,%rdx
jge    112c <lower_bound+0x2c>
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @lower_bound(i64* %0, i64 %1, i64 %2, i64 %3) {
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64*
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
store i64* %0, i64** %6
store i64 %1, i64* %7
store i64 %2, i64* %8
store i64 %3, i64* %9
%12 = load i64*, i64** %6
%13 = icmp eq i64* %12, null
br i1 %13, label %14, label %15
14: ; preds = %4
store i64 -1, i64* %5
br label %54
15: ; preds = %4
store i64 -1, i64* %10
br label %16
16: ; preds = %51, %15
%17 = load i64, i64* %7
%18 = load i64, i64* %8
%19 = icmp sle i64 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %52
20: ; preds = %16
%21 = load i64, i64* %7
%22 = load i64, i64* %8
%23 = load i64, i64* %7
%24 = sub nsw i64 %22, %23
%25 = ashr i64 %24, 1
%26 = add nsw i64 %21, %25
store i64 %26, i64* %11
%27 = load i64*, i64** %6
%28 = load i64, i64* %11
%29 = getelementptr inbounds i64, i64* %27, i64 %28
%30 = load i64, i64* %29
%31 = load i64, i64* %9
%32 = icmp eq i64 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %36
33: ; preds = %20
%34 = load i64, i64* %11
%35 = sub nsw i64 %34, 1
store i64 %35, i64* %8
br label %51
36: ; preds = %20
%37 = load i64*, i64** %6
%38 = load i64, i64* %11
%39 = getelementptr inbounds i64, i64* %37, i64 %38
%40 = load i64, i64* %39
%41 = load i64, i64* %9
%42 = icmp sgt i64 %40, %41
br i1 %42, label %43, label %46
43: ; preds = %36
%44 = load i64, i64* %11
%45 = sub nsw i64 %44, 1
store i64 %45, i64* %8
br label %50
46: ; preds = %36
%47 = load i64, i64* %11
%48 = add nsw i64 %47, 1
store i64 %48, i64* %7
%49 = load i64, i64* %11
store i64 %49, i64* %10
br label %50
50: ; preds = %46, %43
br label %51
51: ; preds = %50, %33
br label %16
52: ; preds = %16
%53 = load i64, i64* %10
store i64 %53, i64* %5
br label %54
54: ; preds = %52, %14
%55 = load i64, i64* %5
ret i64 %55
}

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