int binary_search(int arr[], int from, int to, int key) {
  int ret = -1;
  int mid;
  if (from <= to) {
    mid = (from + to) / 2;
    if (key == arr[mid])
      ret = mid;
    else if (key < arr[mid])
      ret = binary_search(arr, from, mid - 1, key);
    else if (arr[mid] < key)
      ret = binary_search(arr, mid + 1, to, key);
  }
  return ret;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binary_search>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     11d4 <binary_search+0xc4>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jne    1168 <binary_search+0x58>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11cf <binary_search+0xbf>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    1199 <binary_search+0x89>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
mov    -0x14(%rbp),%ecx
call   1030 <binary_search@plt>
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11ca <binary_search+0xba>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11c5 <binary_search+0xb5>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x1c(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
mov    -0x14(%rbp),%ecx
call   1030 <binary_search@plt>
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11ca <binary_search+0xba>
jmp    11cf <binary_search+0xbf>
jmp    11d4 <binary_search+0xc4>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binary_search>:
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    %edx,%esi
jle    1110 <binary_search+0x10>
ret
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%rdx,%rsi,1),%r9d
mov    %r9d,%r8d
shr    $0x1f,%r8d
add    %r9d,%r8d
sar    %r8d
movslq %r8d,%r9
mov    (%rdi,%r9,4),%r9d
cmp    %ecx,%r9d
je     1147 <binary_search+0x47>
jle    113a <binary_search+0x3a>
lea    -0x1(%r8),%edx
cmp    %r8d,%esi
jl     1110 <binary_search+0x10>
jmp    1109 <binary_search+0x9>
jge    1109 <binary_search+0x9>
lea    0x1(%r8),%esi
cmp    %edx,%r8d
jl     1110 <binary_search+0x10>
jmp    1109 <binary_search+0x9>
mov    %r8d,%eax
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** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 -1, i32* %9
%11 = load i32, i32* %6
%12 = load i32, i32* %7
%13 = icmp sle i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %61
14: ; preds = %4
%15 = load i32, i32* %6
%16 = load i32, i32* %7
%17 = add nsw i32 %15, %16
%18 = sdiv i32 %17, 2
store i32 %18, i32* %10
%19 = load i32, i32* %8
%20 = load i32*, i32** %5
%21 = load i32, i32* %10
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = icmp eq i32 %19, %24
br i1 %25, label %26, label %28
26: ; preds = %14
%27 = load i32, i32* %10
store i32 %27, i32* %9
br label %60
28: ; preds = %14
%29 = load i32, i32* %8
%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 = icmp slt i32 %29, %34
br i1 %35, label %36, label %43
36: ; preds = %28
%37 = load i32*, i32** %5
%38 = load i32, i32* %6
%39 = load i32, i32* %10
%40 = sub nsw i32 %39, 1
%41 = load i32, i32* %8
%42 = call i32 @binary_search(i32* %37, i32 %38, i32 %40, i32 %41)
store i32 %42, i32* %9
br label %59
43: ; preds = %28
%44 = load i32*, i32** %5
%45 = load i32, i32* %10
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 %46
%48 = load i32, i32* %47
%49 = load i32, i32* %8
%50 = icmp slt i32 %48, %49
br i1 %50, label %51, label %58
51: ; preds = %43
%52 = load i32*, i32** %5
%53 = load i32, i32* %10
%54 = add nsw i32 %53, 1
%55 = load i32, i32* %7
%56 = load i32, i32* %8
%57 = call i32 @binary_search(i32* %52, i32 %54, i32 %55, i32 %56)
store i32 %57, i32* %9
br label %58
58: ; preds = %51, %43
br label %59
59: ; preds = %58, %36
br label %60
60: ; preds = %59, %26
br label %61
61: ; preds = %60, %4
%62 = load i32, i32* %9
ret i32 %62
}

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