int binary_search(int *input_array, int start, int end, int element) {
  int mid = (end - start) / 2 + start;
  if (element == input_array[mid]) {
    return mid;
  } else if (element == input_array[start]) {
    return start;
  } else if (element == input_array[end]) {
    return end;
  } else if (element > input_array[start] & element < input_array[mid]) {
    return binary_search(input_array, start, mid, element);
  } else if (element > input_array[mid] & element < input_array[end]) {
    return binary_search(input_array, mid, end, element);
  } else {
    return -1;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binary_search>:
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    -0x18(%rbp),%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jne    1158 <binary_search+0x48>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1241 <binary_search+0x131>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jne    1177 <binary_search+0x67>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1241 <binary_search+0x131>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jne    1196 <binary_search+0x86>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1241 <binary_search+0x131>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
setg   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
movslq -0x20(%rbp),%rsi
cmp    (%rdx,%rsi,4),%ecx
setl   %cl
and    $0x1,%cl
movzbl %cl,%ecx
and    %ecx,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     11e8 <binary_search+0xd8>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <binary_search@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1241 <binary_search+0x131>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
setg   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
movslq -0x18(%rbp),%rsi
cmp    (%rdx,%rsi,4),%ecx
setl   %cl
and    $0x1,%cl
movzbl %cl,%ecx
and    %ecx,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     123a <binary_search+0x12a>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <binary_search@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1241 <binary_search+0x131>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binary_search>:
push   %rbx
movslq %esi,%r11
mov    %edx,%r8d
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r8d,%edx
mov    %r8d,%eax
sub    %esi,%eax
mov    %eax,%r8d
shr    $0x1f,%r8d
add    %eax,%r8d
sar    %r8d
add    %esi,%r8d
movslq %r8d,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%r9d
cmp    %ecx,%r9d
je     1165 <binary_search+0x65>
mov    (%rdi,%r11,4),%ebx
cmp    %ecx,%ebx
je     116a <binary_search+0x6a>
movslq %edx,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%r10d
cmp    %ecx,%r10d
je     116e <binary_search+0x6e>
cmp    %ecx,%r9d
jle    1151 <binary_search+0x51>
cmp    %ecx,%ebx
jl     1110 <binary_search+0x10>
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    %ecx,%r9d
jge    1163 <binary_search+0x63>
mov    %r8d,%esi
cmp    %ecx,%r10d
jg     1101 <binary_search+0x1>
pop    %rbx
ret
mov    %r8d,%eax
pop    %rbx
ret
mov    %esi,%eax
pop    %rbx
ret
mov    %edx,%eax
pop    %rbx
ret

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

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