int bin_search(unsigned int array[], unsigned int search, int n) {
  int first = 0;
  int last = n - 1;
  int middle = (first + last) / 2;
  while (first <= last) {
    if (array[middle] < search)
      first = middle + 1;
    else if (array[middle] == search) {
      break;
    } else
      last = middle - 1;
    middle = (first + last) / 2;
  }
  return middle;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bin_search>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     119a <bin_search+0x9a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jae    115d <bin_search+0x5d>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1184 <bin_search+0x84>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jne    1176 <bin_search+0x76>
jmp    119a <bin_search+0x9a>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1184 <bin_search+0x84>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    112f <bin_search+0x2f>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bin_search>:
lea    -0x1(%rdx),%r8d
mov    %r8d,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %edx,%eax
add    $0xffffffff,%eax
sar    %eax
test   %edx,%edx
jle    1149 <bin_search+0x49>
xor    %edx,%edx
jmp    1137 <bin_search+0x37>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%eax
mov    %eax,%edx
lea    (%r8,%rdx,1),%ecx
mov    %ecx,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %ecx,%eax
sar    %eax
cmp    %r8d,%edx
jg     1149 <bin_search+0x49>
movslq %eax,%rcx
cmp    %esi,(%rdi,%rcx,4)
jb     1120 <bin_search+0x20>
je     1149 <bin_search+0x49>
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,%r8d
jmp    1125 <bin_search+0x25>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @bin_search(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
%10 = load i32, i32* %6
%11 = sub nsw i32 %10, 1
store i32 %11, i32* %8
%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* %9
br label %16
16: ; preds = %44, %3
%17 = load i32, i32* %7
%18 = load i32, i32* %8
%19 = icmp sle i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %49
20: ; preds = %16
%21 = load i32*, i32** %4
%22 = load i32, i32* %9
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = load i32, i32* %5
%27 = icmp ult i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %31
28: ; preds = %20
%29 = load i32, i32* %9
%30 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %7
br label %44
31: ; preds = %20
%32 = load i32*, i32** %4
%33 = load i32, i32* %9
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = load i32, i32* %5
%38 = icmp eq i32 %36, %37
br i1 %38, label %39, label %40
39: ; preds = %31
br label %49
40: ; preds = %31
%41 = load i32, i32* %9
%42 = sub nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %8
br label %43
43: ; preds = %40
br label %44
44: ; preds = %43, %28
%45 = load i32, i32* %7
%46 = load i32, i32* %8
%47 = add nsw i32 %45, %46
%48 = sdiv i32 %47, 2
store i32 %48, i32* %9
br label %16
49: ; preds = %39, %16
%50 = load i32, i32* %9
ret i32 %50
}

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