int binarySearch(int arr[], int item, int start, int end) {
  if (end <= start)
    return (item > arr[start]) ? (start + 1) : start;
  int mid = (start + end) / 2;
  if (item == arr[mid])
    return mid + 1;
  if (item > arr[mid])
    return binarySearch(arr, item, mid + 1, end);
  return binarySearch(arr, item, start, mid - 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)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     1164 <binarySearch+0x54>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    1153 <binarySearch+0x43>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1159 <binarySearch+0x49>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11e0 <binarySearch+0xd0>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jne    1197 <binarySearch+0x87>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11e0 <binarySearch+0xd0>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    11c8 <binarySearch+0xb8>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <binarySearch@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11e0 <binarySearch+0xd0>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
call   1030 <binarySearch@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binarySearch>:
cmp    %edx,%ecx
jle    1140 <binarySearch+0x40>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
lea    (%rcx,%rdx,1),%r8d
mov    %r8d,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %r8d,%eax
sar    %eax
movslq %eax,%r8
cmp    %esi,(%rdi,%r8,4)
je     114f <binarySearch+0x4f>
jl     1135 <binarySearch+0x35>
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,%ecx
cmp    %edx,%eax
jg     1110 <binarySearch+0x10>
jmp    1140 <binarySearch+0x40>
add    $0x1,%eax
mov    %eax,%edx
cmp    %eax,%ecx
jg     1110 <binarySearch+0x10>
jmp    1142 <binarySearch+0x42>
mov    %edx,%eax
cltq
xor    %ecx,%ecx
cmp    %esi,(%rdi,%rax,4)
setl   %cl
add    %ecx,%eax
ret
add    $0x1,%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
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
%11 = load i32, i32* %9
%12 = load i32, i32* %8
%13 = icmp sle i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %29
14: ; preds = %4
%15 = load i32, i32* %7
%16 = load i32*, i32** %6
%17 = load i32, i32* %8
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = icmp sgt i32 %15, %20
br i1 %21, label %22, label %25
22: ; preds = %14
%23 = load i32, i32* %8
%24 = add nsw i32 %23, 1
br label %27
25: ; preds = %14
%26 = load i32, i32* %8
br label %27
27: ; preds = %25, %22
%28 = phi i32 [ %24, %22 ], [ %26, %25 ]
store i32 %28, i32* %5
br label %66
29: ; preds = %4
%30 = load i32, i32* %8
%31 = load i32, i32* %9
%32 = add nsw i32 %30, %31
%33 = sdiv i32 %32, 2
store i32 %33, i32* %10
%34 = load i32, i32* %7
%35 = load i32*, i32** %6
%36 = load i32, i32* %10
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = icmp eq i32 %34, %39
br i1 %40, label %41, label %44
41: ; preds = %29
%42 = load i32, i32* %10
%43 = add nsw i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %5
br label %66
44: ; preds = %29
%45 = load i32, i32* %7
%46 = load i32*, i32** %6
%47 = load i32, i32* %10
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = icmp sgt i32 %45, %50
br i1 %51, label %52, label %59
52: ; preds = %44
%53 = load i32*, i32** %6
%54 = load i32, i32* %7
%55 = load i32, i32* %10
%56 = add nsw i32 %55, 1
%57 = load i32, i32* %9
%58 = call i32 @binarySearch(i32* %53, i32 %54, i32 %56, i32 %57)
store i32 %58, i32* %5
br label %66
59: ; preds = %44
%60 = load i32*, i32** %6
%61 = load i32, i32* %7
%62 = load i32, i32* %8
%63 = load i32, i32* %10
%64 = sub nsw i32 %63, 1
%65 = call i32 @binarySearch(i32* %60, i32 %61, i32 %62, i32 %64)
store i32 %65, i32* %5
br label %66
66: ; preds = %59, %52, %41, %27
%67 = load i32, i32* %5
ret i32 %67
}

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