#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 */
typedef int ssize_t;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ assert(int /*<<< orphan*/);
ssize_t bin_search_closest(int arr[], size_t arr_sz, int val) {
  ssize_t l = 0, r = arr_sz - 1;
  ssize_t mid;
  while (l <= r) {
    mid = l + (r - l) / 2;
    if (arr[mid] == val) {
      return mid;
    }
    if (arr[mid] < val) {
      l = mid + 1;
    } else {
      r = mid - 1;
    }
  }
  if (l < arr_sz && r >= 0) {
    int diff_l = ((val - arr[l]) >= 0 ? (val - arr[l]) : -(val - arr[l]));
    int diff_r = ((val - arr[r]) >= 0 ? (val - arr[r]) : -(val - arr[r]));
    return diff_l < diff_r ? l : r;
  } else if (l == arr_sz) {
    return r;
  } else if (r < 0) {
    return l;
  } else {
    assert(0);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bin_search_closest>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
sub    $0x1,%rax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jg     11ae <bin_search_closest+0x9e>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    -0x20(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jne    117e <bin_search_closest+0x6e>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    12bd <bin_search_closest+0x1ad>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11a0 <bin_search_closest+0x90>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11a9 <bin_search_closest+0x99>
mov    -0x28(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1135 <bin_search_closest+0x25>
movslq -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jae    127e <bin_search_closest+0x16e>
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
jl     127e <bin_search_closest+0x16e>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
sub    (%rcx,%rdx,4),%eax
cmp    $0x0,%eax
jl     11f3 <bin_search_closest+0xe3>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
sub    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    1208 <bin_search_closest+0xf8>
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rdx
sub    (%rax,%rdx,4),%ecx
xor    %eax,%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
sub    (%rcx,%rdx,4),%eax
cmp    $0x0,%eax
jl     123b <bin_search_closest+0x12b>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
sub    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    1250 <bin_search_closest+0x140>
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rdx
sub    (%rax,%rdx,4),%ecx
xor    %eax,%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
jge    126d <bin_search_closest+0x15d>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
jmp    1273 <bin_search_closest+0x163>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    12bd <bin_search_closest+0x1ad>
movslq -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jne    1297 <bin_search_closest+0x187>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    12bd <bin_search_closest+0x1ad>
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
jge    12ac <bin_search_closest+0x19c>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    12bd <bin_search_closest+0x1ad>
xor    %edi,%edi
call   1030 <assert@plt>
jmp    12b8 <bin_search_closest+0x1a8>
jmp    12bd <bin_search_closest+0x1ad>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bin_search_closest>:
push   %rax
mov    %esi,%r9d
add    $0xffffffff,%r9d
js     1189 <bin_search_closest+0x79>
xor    %eax,%eax
jmp    112c <bin_search_closest+0x1c>
xchg   %ax,%ax
add    $0xffffffff,%r10d
mov    %r10d,%r9d
cmp    %eax,%r9d
jl     115a <bin_search_closest+0x4a>
mov    %r9d,%r8d
sub    %eax,%r8d
mov    %r8d,%r10d
shr    $0x1f,%r10d
add    %r8d,%r10d
sar    %r10d
add    %eax,%r10d
movslq %r10d,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%ecx
cmp    %edx,%ecx
je     1198 <bin_search_closest+0x88>
jge    1120 <bin_search_closest+0x10>
add    $0x1,%r10d
mov    %r10d,%eax
cmp    %eax,%r9d
jge    112c <bin_search_closest+0x1c>
movslq %eax,%r8
cmp    %rsi,%r8
jae    118e <bin_search_closest+0x7e>
test   %r9d,%r9d
js     118e <bin_search_closest+0x7e>
mov    %edx,%ecx
sub    (%rdi,%r8,4),%ecx
mov    %ecx,%esi
neg    %esi
cmovs  %ecx,%esi
mov    %r9d,%ecx
sub    (%rdi,%rcx,4),%edx
mov    %edx,%ecx
neg    %ecx
cmovs  %edx,%ecx
cmp    %ecx,%esi
cmovae %r9d,%eax
pop    %rcx
ret
xor    %r8d,%r8d
xor    %eax,%eax
cmp    %rsi,%r8
jne    119d <bin_search_closest+0x8d>
mov    %r9d,%eax
pop    %rcx
ret
mov    %r10d,%eax
pop    %rcx
ret
test   %r9d,%r9d
js     11a9 <bin_search_closest+0x99>
xor    %edi,%edi
call   1030 <assert@plt>
pop    %rcx
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @bin_search_closest(i32* %0, i64 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i64
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i64 %1, i64* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 0, i32* %8
%13 = load i64, i64* %6
%14 = sub i64 %13, 1
%15 = trunc i64 %14 to i32
store i32 %15, i32* %9
br label %16
16: ; preds = %50, %3
%17 = load i32, i32* %8
%18 = load i32, i32* %9
%19 = icmp sle i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %51
20: ; preds = %16
%21 = load i32, i32* %8
%22 = load i32, i32* %9
%23 = load i32, i32* %8
%24 = sub nsw i32 %22, %23
%25 = sdiv i32 %24, 2
%26 = add nsw i32 %21, %25
store i32 %26, i32* %10
%27 = load i32*, i32** %5
%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* %7
%33 = icmp eq i32 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %36
34: ; preds = %20
%35 = load i32, i32* %10
store i32 %35, i32* %4
br label %139
36: ; preds = %20
%37 = load i32*, i32** %5
%38 = load i32, i32* %10
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %39
%41 = load i32, i32* %40
%42 = load i32, i32* %7
%43 = icmp slt i32 %41, %42
br i1 %43, label %44, label %47
44: ; preds = %36
%45 = load i32, i32* %10
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %8
br label %50
47: ; preds = %36
%48 = load i32, i32* %10
%49 = sub nsw i32 %48, 1
store i32 %49, i32* %9
br label %50
50: ; preds = %47, %44
br label %16
51: ; preds = %16
%52 = load i32, i32* %8
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = load i64, i64* %6
%55 = icmp ult i64 %53, %54
br i1 %55, label %56, label %123
56: ; preds = %51
%57 = load i32, i32* %9
%58 = icmp sge i32 %57, 0
br i1 %58, label %59, label %123
59: ; preds = %56
%60 = load i32, i32* %7
%61 = load i32*, i32** %5
%62 = load i32, i32* %8
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %61, i64 %63
%65 = load i32, i32* %64
%66 = sub nsw i32 %60, %65
%67 = icmp sge i32 %66, 0
br i1 %67, label %68, label %76
68: ; preds = %59
%69 = load i32, i32* %7
%70 = load i32*, i32** %5
%71 = load i32, i32* %8
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 %72
%74 = load i32, i32* %73
%75 = sub nsw i32 %69, %74
br label %85
76: ; preds = %59
%77 = load i32, i32* %7
%78 = load i32*, i32** %5
%79 = load i32, i32* %8
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %78, i64 %80
%82 = load i32, i32* %81
%83 = sub nsw i32 %77, %82
%84 = sub nsw i32 0, %83
br label %85
85: ; preds = %76, %68
%86 = phi i32 [ %75, %68 ], [ %84, %76 ]
store i32 %86, i32* %11
%87 = load i32, i32* %7
%88 = load i32*, i32** %5
%89 = load i32, i32* %9
%90 = sext i32 %89 to i64
%91 = getelementptr inbounds i32, i32* %88, i64 %90
%92 = load i32, i32* %91
%93 = sub nsw i32 %87, %92
%94 = icmp sge i32 %93, 0
br i1 %94, label %95, label %103
95: ; preds = %85
%96 = load i32, i32* %7
%97 = load i32*, i32** %5
%98 = load i32, i32* %9
%99 = sext i32 %98 to i64
%100 = getelementptr inbounds i32, i32* %97, i64 %99
%101 = load i32, i32* %100
%102 = sub nsw i32 %96, %101
br label %112
103: ; preds = %85
%104 = load i32, i32* %7
%105 = load i32*, i32** %5
%106 = load i32, i32* %9
%107 = sext i32 %106 to i64
%108 = getelementptr inbounds i32, i32* %105, i64 %107
%109 = load i32, i32* %108
%110 = sub nsw i32 %104, %109
%111 = sub nsw i32 0, %110
br label %112
112: ; preds = %103, %95
%113 = phi i32 [ %102, %95 ], [ %111, %103 ]
store i32 %113, i32* %12
%114 = load i32, i32* %11
%115 = load i32, i32* %12
%116 = icmp slt i32 %114, %115
br i1 %116, label %117, label %119
117: ; preds = %112
%118 = load i32, i32* %8
br label %121
119: ; preds = %112
%120 = load i32, i32* %9
br label %121
121: ; preds = %119, %117
%122 = phi i32 [ %118, %117 ], [ %120, %119 ]
store i32 %122, i32* %4
br label %139
123: ; preds = %56, %51
%124 = load i32, i32* %8
%125 = sext i32 %124 to i64
%126 = load i64, i64* %6
%127 = icmp eq i64 %125, %126
br i1 %127, label %128, label %130
128: ; preds = %123
%129 = load i32, i32* %9
store i32 %129, i32* %4
br label %139
130: ; preds = %123
%131 = load i32, i32* %9
%132 = icmp slt i32 %131, 0
br i1 %132, label %133, label %135
133: ; preds = %130
%134 = load i32, i32* %8
store i32 %134, i32* %4
br label %139
135: ; preds = %130
%136 = call i32 @assert(i32 0)
br label %137
137: ; preds = %135
br label %138
138: ; preds = %137
br label %139
139: ; preds = %34, %121, %128, %133, %138
%140 = load i32, i32* %4
ret i32 %140
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @bin_search_closest(i32* nocapture %0, i64 %1, i32 %2) {
%4 = trunc i64 %1 to i32
%5 = add i32 %4, -1
%6 = icmp slt i32 %5, 0
br i1 %6, label %41, label %7
7: ; preds = %3, %17
%8 = phi i32 [ %22, %17 ], [ 0, %3 ]
%9 = phi i32 [ %21, %17 ], [ %5, %3 ]
%10 = sub nsw i32 %9, %8
%11 = sdiv i32 %10, 2
%12 = add nsw i32 %11, %8
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
%16 = icmp eq i32 %15, %2
br i1 %16, label %50, label %17
17: ; preds = %7
%18 = icmp slt i32 %15, %2
%19 = add nsw i32 %12, 1
%20 = add nsw i32 %12, -1
%21 = select i1 %18, i32 %9, i32 %20
%22 = select i1 %18, i32 %19, i32 %8
%23 = icmp slt i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %7
24: ; preds = %17
%25 = sext i32 %22 to i64
%26 = icmp ult i64 %25, %1
%27 = icmp sgt i32 %21, -1
%28 = select i1 %26, i1 %27, i1 false
br i1 %28, label %29, label %41
29: ; preds = %24
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %25
%31 = load i32, i32* %30
%32 = sub nsw i32 %2, %31
%33 = tail call i32 @llvm.abs.i32(i32 %32, i1 true)
%34 = zext i32 %21 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = sub nsw i32 %2, %36
%38 = tail call i32 @llvm.abs.i32(i32 %37, i1 true)
%39 = icmp ult i32 %33, %38
%40 = select i1 %39, i32 %22, i32 %21
br label %50
41: ; preds = %3, %24
%42 = phi i64 [ %25, %24 ], [ 0, %3 ]
%43 = phi i32 [ %22, %24 ], [ 0, %3 ]
%44 = phi i32 [ %21, %24 ], [ %5, %3 ]
%45 = icmp eq i64 %42, %1
br i1 %45, label %50, label %46
46: ; preds = %41
%47 = icmp slt i32 %44, 0
br i1 %47, label %50, label %48
48: ; preds = %46
%49 = tail call i32 @assert(i32 0)
br label %50
50: ; preds = %7, %46, %41, %48, %29
%51 = phi i32 [ %40, %29 ], [ undef, %48 ], [ %44, %41 ], [ %43, %46 ], [ %12, %7 ]
ret i32 %51
}