int binarySearch(int *arr, int lower, int upper, int key) {
  int mid = (lower + upper) / 2;
  while (lower != upper) {
    if (arr[mid] == key)
      return mid;
    else if (key < arr[mid])
      return binarySearch(arr, lower, mid, key);
    else
      return binarySearch(arr, mid + 1, upper, key);
  }
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binarySearch>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
je     11ac <binarySearch+0x9c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jne    1161 <binarySearch+0x51>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11b3 <binarySearch+0xa3>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    118f <binarySearch+0x7f>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <binarySearch@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11b3 <binarySearch+0xa3>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <binarySearch@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11b3 <binarySearch+0xa3>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binarySearch>:
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    %edx,%esi
jne    110a <binarySearch+0xa>
ret
lea    (%rdx,%rsi,1),%r9d
jmp    111f <binarySearch+0x1f>
add    $0x1,%r8d
mov    %r8d,%esi
lea    (%rdx,%rsi,1),%r9d
cmp    %edx,%esi
je     1109 <binarySearch+0x9>
mov    %r9d,%r8d
shr    $0x1f,%r8d
add    %r9d,%r8d
sar    %r8d
movslq %r8d,%r9
mov    (%rdi,%r9,4),%r9d
cmp    %ecx,%r9d
je     113f <binarySearch+0x3f>
jle    1110 <binarySearch+0x10>
mov    %r8d,%edx
jmp    1117 <binarySearch+0x17>
mov    %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
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
%11 = load i32, i32* %7
%12 = load i32, i32* %8
%13 = add nsw i32 %11, %12
%14 = sdiv i32 %13, 2
store i32 %14, i32* %10
br label %15
15: ; preds = %4
%16 = load i32, i32* %7
%17 = load i32, i32* %8
%18 = icmp ne i32 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %50
19: ; preds = %15
%20 = load i32*, i32** %6
%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 = load i32, i32* %9
%26 = icmp eq i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %29
27: ; preds = %19
%28 = load i32, i32* %10
store i32 %28, i32* %5
br label %51
29: ; preds = %19
%30 = load i32, i32* %9
%31 = load i32*, i32** %6
%32 = load i32, i32* %10
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = icmp slt i32 %30, %35
br i1 %36, label %37, label %43
37: ; preds = %29
%38 = load i32*, i32** %6
%39 = load i32, i32* %7
%40 = load i32, i32* %10
%41 = load i32, i32* %9
%42 = call i32 @binarySearch(i32* %38, i32 %39, i32 %40, i32 %41)
store i32 %42, i32* %5
br label %51
43: ; preds = %29
%44 = load i32*, i32** %6
%45 = load i32, i32* %10
%46 = add nsw i32 %45, 1
%47 = load i32, i32* %8
%48 = load i32, i32* %9
%49 = call i32 @binarySearch(i32* %44, i32 %46, i32 %47, i32 %48)
store i32 %49, i32* %5
br label %51
50: ; preds = %15
store i32 -1, i32* %5
br label %51
51: ; preds = %50, %43, %37, %27
%52 = load i32, i32* %5
ret i32 %52
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @binarySearch(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp eq i32 %1, %2
br i1 %5, label %24, label %6
6: ; preds = %4
%7 = add nsw i32 %2, %1
br label %8
8: ; preds = %6, %17
%9 = phi i32 [ %22, %17 ], [ %7, %6 ]
%10 = phi i32 [ %21, %17 ], [ %2, %6 ]
%11 = phi i32 [ %20, %17 ], [ %1, %6 ]
%12 = sdiv i32 %9, 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 %24, label %17
17: ; preds = %8
%18 = icmp sgt i32 %15, %3
%19 = add nsw i32 %12, 1
%20 = select i1 %18, i32 %11, i32 %19
%21 = select i1 %18, i32 %12, i32 %10
%22 = add nsw i32 %21, %20
%23 = icmp eq i32 %20, %21
br i1 %23, label %24, label %8
24: ; preds = %8, %17, %4
%25 = phi i32 [ -1, %4 ], [ -1, %17 ], [ %12, %8 ]
ret i32 %25
}