int interpolation(int arr[6], int n, int val) {
  int high, low;
  int rise, run;
  high = n - 1;
  low = 0;
  while (low <= high && val >= arr[low] && val <= arr[high]) {
    rise = high - low;
    run = arr[high] - arr[low];
    if (high == low)
      return 0;
    int x, pos;
    x = val - arr[low];
    if (run != 0)
      pos = low + (x * rise) / run;
    else
      pos = low + (x * rise);
    if (arr[pos] == val)
      return pos;
    else if (val < arr[pos])
      high = pos - 1;
    else
      low = pos + 1;
  }
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<interpolation>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x31(%rbp)
jg     115c <interpolation+0x5c>
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
movslq -0x20(%rbp),%rsi
xor    %eax,%eax
cmp    (%rdx,%rsi,4),%ecx
mov    %al,-0x31(%rbp)
jl     115c <interpolation+0x5c>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x31(%rbp)
mov    -0x31(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    116c <interpolation+0x6c>
jmp    1244 <interpolation+0x144>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
sub    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jne    11a6 <interpolation+0xa6>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    124b <interpolation+0x14b>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
sub    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x28(%rbp)
je     11e1 <interpolation+0xe1>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
imul   -0x24(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x28(%rbp)
mov    %eax,%ecx
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    11f0 <interpolation+0xf0>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x24(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    120f <interpolation+0x10f>
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    124b <interpolation+0x14b>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x30(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    1231 <interpolation+0x131>
mov    -0x30(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    123a <interpolation+0x13a>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    123f <interpolation+0x13f>
jmp    111e <interpolation+0x1e>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<interpolation>:
mov    $0xffffffff,%r8d
test   %esi,%esi
jle    1176 <interpolation+0x76>
mov    %edx,%r9d
add    $0xffffffff,%esi
xor    %r10d,%r10d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movslq %r10d,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%r11d
cmp    %r9d,%r11d
jg     1176 <interpolation+0x76>
movslq %esi,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%ecx
cmp    %r9d,%ecx
jl     1176 <interpolation+0x76>
mov    %esi,%edx
sub    %r10d,%edx
je     117a <interpolation+0x7a>
sub    %r11d,%ecx
mov    %r9d,%eax
sub    %r11d,%eax
imul   %edx,%eax
test   %ecx,%ecx
je     1151 <interpolation+0x51>
cltd
idiv   %ecx
add    %r10d,%eax
movslq %eax,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%ecx
cmp    %r9d,%ecx
je     117c <interpolation+0x7c>
lea    -0x1(%rax),%edx
add    $0x1,%eax
cmp    %r9d,%ecx
cmovg  %r10d,%eax
cmovg  %edx,%esi
mov    %eax,%r10d
cmp    %eax,%esi
jge    1120 <interpolation+0x20>
mov    %r8d,%eax
ret
xor    %eax,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @interpolation(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
%14 = load i32, i32* %6
%15 = sub nsw i32 %14, 1
store i32 %15, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %16
16: ; preds = %106, %3
%17 = load i32, i32* %9
%18 = load i32, i32* %8
%19 = icmp sle i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %36
20: ; preds = %16
%21 = load i32, i32* %7
%22 = load i32*, i32** %5
%23 = load i32, i32* %9
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = icmp sge i32 %21, %26
br i1 %27, label %28, label %36
28: ; preds = %20
%29 = load i32, i32* %7
%30 = load i32*, i32** %5
%31 = load i32, i32* %8
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = icmp sle i32 %29, %34
br label %36
36: ; preds = %28, %20, %16
%37 = phi i1 [ false, %20 ], [ false, %16 ], [ %35, %28 ]
br i1 %37, label %38, label %107
38: ; preds = %36
%39 = load i32, i32* %8
%40 = load i32, i32* %9
%41 = sub nsw i32 %39, %40
store i32 %41, i32* %10
%42 = load i32*, i32** %5
%43 = load i32, i32* %8
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = load i32*, i32** %5
%48 = load i32, i32* %9
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %49
%51 = load i32, i32* %50
%52 = sub nsw i32 %46, %51
store i32 %52, i32* %11
%53 = load i32, i32* %8
%54 = load i32, i32* %9
%55 = icmp eq i32 %53, %54
br i1 %55, label %56, label %57
56: ; preds = %38
store i32 0, i32* %4
br label %108
57: ; preds = %38
%58 = load i32, i32* %7
%59 = load i32*, i32** %5
%60 = load i32, i32* %9
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 %61
%63 = load i32, i32* %62
%64 = sub nsw i32 %58, %63
store i32 %64, i32* %12
%65 = load i32, i32* %11
%66 = icmp ne i32 %65, 0
br i1 %66, label %67, label %75
67: ; preds = %57
%68 = load i32, i32* %9
%69 = load i32, i32* %12
%70 = load i32, i32* %10
%71 = mul nsw i32 %69, %70
%72 = load i32, i32* %11
%73 = sdiv i32 %71, %72
%74 = add nsw i32 %68, %73
store i32 %74, i32* %13
br label %81
75: ; preds = %57
%76 = load i32, i32* %9
%77 = load i32, i32* %12
%78 = load i32, i32* %10
%79 = mul nsw i32 %77, %78
%80 = add nsw i32 %76, %79
store i32 %80, i32* %13
br label %81
81: ; preds = %75, %67
%82 = load i32*, i32** %5
%83 = load i32, i32* %13
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %82, i64 %84
%86 = load i32, i32* %85
%87 = load i32, i32* %7
%88 = icmp eq i32 %86, %87
br i1 %88, label %89, label %91
89: ; preds = %81
%90 = load i32, i32* %13
store i32 %90, i32* %4
br label %108
91: ; preds = %81
%92 = load i32, i32* %7
%93 = load i32*, i32** %5
%94 = load i32, i32* %13
%95 = sext i32 %94 to i64
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %93, i64 %95
%97 = load i32, i32* %96
%98 = icmp slt i32 %92, %97
br i1 %98, label %99, label %102
99: ; preds = %91
%100 = load i32, i32* %13
%101 = sub nsw i32 %100, 1
store i32 %101, i32* %8
br label %105
102: ; preds = %91
%103 = load i32, i32* %13
%104 = add nsw i32 %103, 1
store i32 %104, i32* %9
br label %105
105: ; preds = %102, %99
br label %106
106: ; preds = %105
br label %16
107: ; preds = %36
store i32 -1, i32* %4
br label %108
108: ; preds = %107, %89, %56
%109 = load i32, i32* %4
ret i32 %109
}

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