#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 */
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int, int);
int binarySearch(int array[], int head, int tail, int key) {
  int mid, status = 1;
  mid = (head + tail) / 2;
  if (array[mid] > key) {
    tail = mid - 1;
  } else if (array[mid] < key) {
    head = mid + 1;
  } else if (array[mid] == key) {
    return mid;
  }
  if (head == tail) {
    if (array[head] == key) {
      return head;
    } else
      return -1;
  }
  if (0) {
    printf("**%d %d\n", head, tail);
  }
  status = binarySearch(array, head, tail, key);
  if (status == -1) {
    return -1;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binarySearch>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x1,-0x24(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jle    115f <binarySearch+0x4f>
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11aa <binarySearch+0x9a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1181 <binarySearch+0x71>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11a5 <binarySearch+0x95>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jne    11a0 <binarySearch+0x90>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1207 <binarySearch+0xf7>
jmp    11a5 <binarySearch+0x95>
jmp    11aa <binarySearch+0x9a>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    11e1 <binarySearch+0xd1>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jne    11d5 <binarySearch+0xc5>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1207 <binarySearch+0xf7>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    1207 <binarySearch+0xf7>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <binarySearch@plt>
mov    %eax,-0x24(%rbp)
cmpl   $0xffffffff,-0x24(%rbp)
jne    1207 <binarySearch+0xf7>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binarySearch>:
xor    %eax,%eax
jmp    111d <binarySearch+0x1d>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0xffffffff,%r8d
mov    %r8d,%edx
mov    $0x1,%al
cmp    %edx,%esi
je     1154 <binarySearch+0x54>
mov    %eax,%r9d
lea    (%rdx,%rsi,1),%eax
mov    %eax,%r8d
shr    $0x1f,%r8d
add    %eax,%r8d
sar    %r8d
movslq %r8d,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%eax
cmp    %ecx,%eax
jg     1110 <binarySearch+0x10>
jge    1150 <binarySearch+0x50>
add    $0x1,%r8d
mov    %r8d,%esi
jmp    1117 <binarySearch+0x17>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
jne    1117 <binarySearch+0x17>
jmp    1164 <binarySearch+0x64>
movslq %edx,%rax
cmp    %ecx,(%rdi,%rax,4)
mov    $0xffffffff,%r8d
cmove  %edx,%r8d
test   $0x1,%r9b
mov    $0xffffffff,%eax
cmove  %r8d,%eax
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
store i32 1, i32* %11
%12 = load i32, i32* %7
%13 = load i32, i32* %8
%14 = add nsw i32 %12, %13
%15 = sdiv i32 %14, 2
store i32 %15, i32* %10
%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 = load i32, i32* %9
%22 = icmp sgt i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %26
23: ; preds = %4
%24 = load i32, i32* %10
%25 = sub nsw i32 %24, 1
store i32 %25, i32* %8
br label %49
26: ; preds = %4
%27 = load i32*, i32** %6
%28 = load i32, i32* %10
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
%32 = load i32, i32* %9
%33 = icmp slt i32 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %37
34: ; preds = %26
%35 = load i32, i32* %10
%36 = add nsw i32 %35, 1
store i32 %36, i32* %7
br label %48
37: ; preds = %26
%38 = load i32*, i32** %6
%39 = load i32, i32* %10
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = load i32, i32* %9
%44 = icmp eq i32 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %47
45: ; preds = %37
%46 = load i32, i32* %10
store i32 %46, i32* %5
br label %73
47: ; preds = %37
br label %48
48: ; preds = %47, %34
br label %49
49: ; preds = %48, %23
%50 = load i32, i32* %7
%51 = load i32, i32* %8
%52 = icmp eq i32 %50, %51
br i1 %52, label %53, label %64
53: ; preds = %49
%54 = load i32*, i32** %6
%55 = load i32, i32* %7
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %56
%58 = load i32, i32* %57
%59 = load i32, i32* %9
%60 = icmp eq i32 %58, %59
br i1 %60, label %61, label %63
61: ; preds = %53
%62 = load i32, i32* %7
store i32 %62, i32* %5
br label %73
63: ; preds = %53
store i32 -1, i32* %5
br label %73
64: ; preds = %49
%65 = load i32*, i32** %6
%66 = load i32, i32* %7
%67 = load i32, i32* %8
%68 = load i32, i32* %9
%69 = call i32 @binarySearch(i32* %65, i32 %66, i32 %67, i32 %68)
store i32 %69, i32* %11
%70 = load i32, i32* %11
%71 = icmp eq i32 %70, -1
br i1 %71, label %72, label %73
72: ; preds = %64
store i32 -1, i32* %5
br label %73
73: ; preds = %45, %61, %63, %72, %64
%74 = load i32, i32* %5
ret i32 %74
}

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